JP2011246974A

JP2011246974A - 作業機および取付けピン組立て体

Info

Publication number: JP2011246974A
Application number: JP2010121317A
Authority: JP
Inventors: Daijiro Ito; 大二郎伊藤; Kozo Ishida; 耕三石田; Takanori Nagata; 貴則永田; Keita Muto; 慶太武藤
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちてしまうことを確実に回避しつつ、貫通孔内における取付けピン組立て体のガタツキを防止することが可能な作業機および取付けピン組立て体を提供する。
【解決手段】取付けピン組立て体４は、ツース２がアダプタ３から脱落しないように取り付けるための部材であって、取付けピンユニット１１と、ボルト１２ａ，１２ｂと、ワッシャー１３ａ，１３ｂと、ブシュ１４ａ，１４ｂと、を有している。取付けピンユニット１１は、弾性部材７０、第１取付けピン７１、第２取付けピン７２を組み合わせて構成されており、偏心した位置に配置された貫通孔２ａ，３ａに挿入される。
【選択図】図５

Description

本発明は、掘削具が取り付けられた作業機およびその掘削具を作業機に取り付けるピン組立て体に関する。

油圧ショベル等の作業車両に搭載された作業機には、様々な掘削具が取り付けられている。例えば、油圧ショベルに搭載されるバケット（作業機）には、掘削側の先端部分に、ツース（掘削具）が取り付けられている。
バケットの掘削側の先端部分に取り付けられるツースは、掘削作業時に磨耗したり破損したりする。このため、磨耗や破損したツースは、必要に応じて交換される。

特許文献１には、このようなツースをバケットのアダプタに対して取り付ける構造について開示されている。
具体的には、上記公報に開示された取付け構造では、バケットのアダプタとツースとに形成された貫通孔に取付けピン（第１・第２取付けピン）を挿入し、アダプタからツースが脱落しないように取り付けている。そして、第１取付けピンの雄ネジと第２取付けピンの雌ネジとが螺合されることによって、アダプタの孔に挿入された弾性部材が、第１取付けピンと第２取付けピンとに挟まれて軸方向に圧縮され、径方向に膨張する。これにより、弾性部材の孔の内壁面に対する密着度が増すため、アダプタおよびツースの貫通孔に挿入された第１・第２取付けピンが抜け落ちることを防止している。

しかしながら、上記従来の作業機では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された作業機の掘削具では、取付けピンのほぼ中央部分に配置された弾性部材の径方向における膨張によって弾性部材が貫通孔の内周面に対して当接することで、取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちないように構成されている。しかし、このような構成では、取付けピン組立て体が弾性部材の部分でのみ支持されることになり、貫通孔の内部において取付けピン組立て体のガタツキが生じるおそれがある。

このような取付けピン組立て体のガタツキは、取付けピン組立て体に対して大きな負荷が加わる原因となるおそれがあるため好ましくない。
さらに、抜け止め防止のために弾性部材を用いているため、作業機の使用や経年変化等により弾性部材が劣化する等した場合には、取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちてしまうことを確実に防止することができないおそれがある。

本発明の課題は、取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちてしまうことを確実に回避しつつ、貫通孔内における取付けピン組立て体のガタツキを防止することが可能な作業機および取付けピン組立て体を提供することにある。

第１の発明に係る作業機は、掘削作業を行うために作業車両に装着される作業機であって、掘削具と、作業機側のアダプタと、取付けピンユニットと、ブシュと、外れ止め部材と、を備えている。掘削具は、第１貫通孔を有し、掘削作業によって消耗する。作業機側のアダプタは、掘削具を用いた作業中に掛かる負荷を受けるように掘削具に対して当接する当接面と、掘削具が取り付けられた状態で第１貫通孔に対して偏心した位置に形成された第２貫通孔とを有する。取付けピンユニットは、雄ネジが形成された第１取付けピンと、第１取付けピンの雄ネジに螺合する雌ネジが形成された第２取付けピンと、第１取付けピンの雄ネジと第２取付けピンの雌ネジとが螺合することにより第１取付けピンと第２取付けピンとに挟まれて軸方向に圧縮されて径方向に膨張して第２貫通孔の内周面の一部に当接する弾性部材と、を有している。そして、取付けピンユニットは、掘削具のアダプタへの装着状態において掘削具とアダプタとを貫通するように配置された第１・第２貫通孔に挿入される。ブシュは、第１・第２取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、円筒状の内側に取付けピンユニットが挿入され、貫通孔内における取付けピンの両端に配置される。外れ止め部材は、取付けピンユニットの両端において、アダプタとの間に挟み込むようにしてブシュが取付けピンから外れることを防ぐ。

ここでは、第１・第２取付けピンの雄ネジと雌ネジとを螺合させることで、これらに挟まれた弾性部材が径方向に膨張する。このとき、弾性部材は、アダプタに形成された第２貫通孔の内周面の一部に当接し、取付けピンユニットとブシュと外れ止め部材とを含む取付けピン組立て体の軸位置を移動させる。ここで、上記第２貫通孔は、掘削具に形成された第１貫通孔に対して偏心した位置に形成されている。

これにより、弾性部材の径方向における膨張によって取付けピン組立て体の軸位置が移動することで、取付けピンユニットの両端であって第１貫通孔内にそれぞれ配置されたブシュの外周面が、第１貫通孔の内周面の一部に当接した状態を形成することができる。この結果、取付けピン組立て体は、中程、両端の３箇所において、第１・第２貫通孔に対して当接することができるため、第１・第２貫通孔内における取付けピン組立て体のガタツキを効果的に防止することができる。

また、仮に、経年劣化等によって弾性部材による径方向への膨張量が減少する等した場合でも、取付けピン組立て体の両端部にはブシュ、外れ止め部材が取り付けられているため、取付けピン組立て体が第１・第２貫通孔から抜け落ちてしまうことはない。
以上のことから、貫通孔内における取付けピン組立て体のガタツキを防止しつつ、取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちてしまうことを確実に回避することができる。

第２の発明に係る作業機は、第１の発明に係る作業機であって、ブシュは、取付けピンに対して回動自在に取り付けられている。
ここでは、円柱状の取付けピンの外周面と円筒状のブシュの内周面との間に隙間を設けて、ブシュが取付けピンに対して回動可能な状態としている。
これにより、掘削具がアダプタから離間する方向に負荷が掛かった場合には、その負荷は掘削具からブシュに対して伝達されるが、ブシュが取付けピンの外周において回転することで、負荷の一部を逃がすことができる。よって、掘削具がアダプタから離間する方向への負荷が掛かった場合でも、取付けピンに掛かる負荷を効果的に低減することができる。

第３の発明に係る作業機は、第１の発明に係る作業機であって、第１貫通孔は、第２貫通孔に対して掘削具の先端方向に偏心した位置に形成されている。
ここで、取付けピン組立て体の中心軸は、第１貫通孔の中心線と略一致している。
これにより、取付けピン組立て体の中程では、掘削具の先端方向の箇所が第２貫通孔に当接し、両端では掘削具の後端、すなわちアダプタと当接する側の方向の箇所が第１貫通孔に当接することができる。よって、取付けピン組立て体は、掘削具に加わる負荷を直接受けることなく、また、がたつき無く掘削具がアダプタから抜けるのを防止することができる。

第４の発明に係る作業機は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る作業機であって、取付けピンの軸方向において互いに対向するブシュとアダプタとの対向面の間、あるいはブシュと外れ止め部材との対向面の間には、第１の隙間が形成される。
ここでは、取付けピンの軸方向において互いに対向するブシュ側とアダプタ側との対向面同士の間、あるいはブシュと外れ止め部材との対向面同士の間に、所定の隙間（第１の隙間）を設けている。つまり、アダプタにおける第２貫通孔の両端が開口した側面、あるいは外れ止め部材の側面と、ブシュにおけるその対向面との間に隙間（遊び）はある状態で、取付けピンが取り付けられている。

これにより、アダプタの第２貫通孔に挿入された取付けピンは、アダプタの両側面に対して締め付けられていないものの、ブシュが抜け止めとして機能するため、取付けピンに大きな負荷を掛けることなく、掘削具とアダプタとを接続することができる。

第５の発明に係る作業機は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る作業機であって、外れ止め部材は、ボルト部材とワッシャーとを有する。
ここでは、取付けピンの両端からブシュが外れないようにする外れ止め部材として、ボルト部材とワッシャーとを用いている。
これにより、取付けピンの両端に形成された雌ネジに対して、ワッシャーを介してボルト部材の雄ネジを螺合させることで、アダプタとワッシャーとの間においてブシュが取付けピンに沿って移動可能とすることができる。

第６の発明に係る作業機は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る作業機であって、掘削具は、爪部材、エッジ保護部材を含む。
ここでは、作業機の掘削具として、バケットやリッパの爪部材（ツース）、リッパやバケット、サイドシュラウドのエッジ保護部材（エッジプロテクタ）を用いている。
これにより、上述した取付け構造を採用して各種掘削具を取り付けることで、取付けピンの耐久性を向上させて、長期使用に耐えうる構造を提供することができる。

第７の発明に係る取付けピン組立て体は、作業機の掘削具が作業機側のアダプタに対して脱落することを防止するために、掘削具がアダプタに対して取り付けられた状態で掘削具とアダプタとを貫通するように配置される掘削具に形成された第１貫通孔と第１貫通孔に対して偏心するようにアダプタに形成された第２貫通孔とに挿入される。そして、取付けピン組立て体は、取付けピンユニットと、ブシュと、外れ止め部材と、を備えている。取付けピンユニットは、雄ネジが形成された第１取付けピンと、第１取付けピンの雄ネジに螺合する雌ネジが形成された第２取付けピンと、弾性部材と、を有している。さらに、取付けピンユニットは、掘削具のアダプタへの装着状態において掘削具とアダプタとを貫通するように配置された第１・第２貫通孔とに挿入される。弾性部材は、第１取付けピンの雄ネジと第２取付けピンの雌ネジとが螺合することにより、第１取付けピンと第２取付けピンとに挟まれて軸方向に圧縮されて径方向に膨張し、第２貫通孔の内周面の一部に当接する。ブシュは、取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、円筒状の内側に取付けピンが挿入され、第１貫通孔内における取付けピンの両端にそれぞれ配置される。外れ止め部材は、取付けピンの両端においてブシュが取付けピンの両端から外れることを防止する。

本発明に係る作業機によれば、貫通孔内における取付けピン組立て体のガタツキを防止しつつ、取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちてしまうことを確実に回避することができる。

本発明の一実施形態に係るバケットのツースの取付け構造を示す斜視図。図１のツースの取付け構造付近を拡大した分解斜視図。（ａ）は、図２の取付け構造に含まれる取付けピンユニットの構成を示す側面図。（ｂ）は、ボルトの構成を示す側面図。（ｃ）は、ワッシャーの構成を示す側面図。（ｄ）は、ブシュの構成を示す側面図。図３（ａ）の取付けピンユニットの構成を示す分解図。（ａ），（ｂ）は、図２のツースの取付け構造の構成を示す側面模式図と断面図。（ａ），（ｂ）は、図２のツースの取付け構造の取付け工程を示す断面図。（ａ）は、図５（ｂ）のＡＡ線矢視断面図。（ｂ）は、図５（ｂ）のＢＢ線矢視断面図。（ｃ）は、図５（ｂ）のＣＣ線矢視断面図。本発明の他の実施形態に係るリッパのツースの取付け構造を示す斜視図。図８のツースの取付け構造付近を拡大した分解斜視図。図９のツースの取付け構造部分の断面図。本発明のさらに他の実施形態に係るバケットのツース間プロテクタの取付け構造を示す斜視図。（ａ）は、図１１のツース間プロテクタの取付け構造付近を拡大した部分断面図。（ｂ）は、（ａ）のＸ方向から見た側面図。本発明のさらに他の実施形態に係るバケットのサイドシュラウドの取付け構造を示す斜視図。

（実施形態１）
本発明の一実施形態に係る作業機および取付けピン組立て体が採用されたバケットのツース取付け構造について、図１〜図７（ｃ）を用いて説明すれば以下の通りである。
［バケット１のツース２の取付け構造］
本実施形態に係るバケット（作業機）１のツース（爪部材、掘削具）２の取付け構造は、図１に示すように、バケット１に対してツース２を取り付けるための構造であって、ツース２と、アダプタ３と、取付けピン組立て体４とを備えている。

（ツース２）
ツース２は、油圧ショベル等の作業機械のアームの先端に装着されたバケット１によって掘削を行うためにバケット１の掘削部分の先端に取り付けられた爪状の部材であって、図１に示すように、先端に向かって薄くなるクサビ状の外形を有している。そして、ツース２は、図２に示すように、空洞部Ｖ１と、貫通孔（第１貫通孔）２ａと、側壁部２ｂと、当接面２ｃ（図５（ａ）等参照）と、を有している。

空洞部Ｖ１は、ツース２の後端から先端方向に向かってツース２の内部に形成された凹部である。この空洞部Ｖ１には、後述するアダプタ３の挿入部３ｂが挿入される。
貫通孔２ａは、ツース２の側面から空洞部Ｖ１まで貫通しており、ツース２の長手方向（ツース２の後端と先端とを結ぶ方向）に直交する方向に沿って形成されている。そして、この貫通孔２ａには、後述する取付けピン組立て体４が挿入される。貫通孔２ａは、後述する取付けピン組立て体４のブシュ１４ａ，１４ｂの外径よりも若干大きな内径を有している。
側壁部２ｂは、ツース２の内部に形成された空洞部Ｖ１の両側面を形成し、上述した貫通孔２ａが形成されている。
当接面２ｃは、図５（ａ）に示すように、ツース２内に空洞部Ｖ１を形成する内壁面であって、後述するアダプタ３側の当接面３ｂｂに対して当接する。

（アダプタ３）
アダプタ３は、図１に示すように、バケット１における一端に複数設けられており、それぞれに上述したツース２が取り付けられる。そして、アダプタ３は、図２に示すように、貫通孔（第２貫通孔）３ａと、挿入部３ｂと、を有している。

貫通孔３ａは、アダプタ３を幅方向に貫通しており、挿入部３ｂの側壁部３ｂａに形成されている。そして、この貫通孔３ａには、上記貫通孔２ａと同様に、取付けピン組立て体４が挿入される。貫通孔３ａは、取付けピン組立て体４の取付けピンユニット１１の外径よりも大きな内径を有している。このため、上述した貫通孔２ａと比較して、内径が小さい。さらに、貫通孔３ａは、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ツース２をアダプタ３に取り付けた状態において、ツース２側の貫通孔２ａに対して偏心した位置に形成されている。つまり、ツース２をアダプタ３に取り付けた状態において、貫通孔２ａの中心と貫通孔３ａの中心とは、貫通孔２ａの中心が貫通孔３ａの中心よりもツース２の先端方向にあって、ツース２の長手方向においてずれた位置に配置されている。

挿入部３ｂは、ツース２内に形成された空洞部Ｖ１の凹部形状に合わせて形成されており、ツース２の空洞部Ｖ１に対して挿入される。また、挿入部３ｂは、ツース２の空洞部Ｖ１に挿入されると、空洞部Ｖ１を形成するツース２の内壁面側に設けられた当接面２ｃに対して当接面３ｂｂにおいて当接する。
当接面３ｂｂは、図５（ａ）に示すように、ツース２がアダプタ３に取り付けられた状態において、ツース２側の当接面２ｃに対して当接する挿入部３ｂの外壁面である。

（取付けピン組立て体４）
取付けピン組立て体４は、ツース２がアダプタ３から脱落しないように取り付けるための部材であって、図２に示すように、ツース２がアダプタ３に対して取り付けられた状態において、ツース２とアダプタ３とを貫通する貫通孔２ａと貫通孔３ａとに挿入される。そして、取付けピン組立て体４は、図２に示すように、取付けピンユニット１１と、ボルト（外れ止め部材）１２ａ，１２ｂと、ワッシャー（外れ止め部材）１３ａ，１３ｂと、ブシュ１４ａ，１４ｂと、を有している。

取付けピンユニット１１は、図３（ａ）に示すように、複数の部材を組み合わせて構成される円柱状のピンであって、後述するボルト１２ａ，１２ｂが螺合する雌ネジ１１ａ，１１ｂが両端に形成されている。また、組み立てられた状態の取付けピンユニット１１の軸方向長さは、アダプタ３の貫通孔３ａの長さと２つのブシュ１４ａ，１４ｂの長さとの和よりも大きい。取付けピンユニット１１は、弾性部材７０、第１取付けピン７１、第２取付けピン７２を組み合わせて構成されている。

弾性部材７０は、天然ゴムなどの弾性材料によって形成されており、図４に示すように、円筒状の外形を有する。弾性部材７０には、軸方向に貫通する貫通孔７０ａが設けられており、この貫通孔７０ａに第１取付けピン７１の雄ネジ部７１ａが挿入される。弾性部材７０は、非圧縮状態において、その外径が第１取付けピン７１の大径部７１ｂおよび第２取付けピン７２の外径と同じ、または僅かに大きい。そして、弾性部材７０の内径、すなわち貫通孔７０ａの径は、雄ネジ部７１ａの外径より大きく、かつ大径部７１ｂおよび第２取付けピン７２の外径より小さい。また、弾性部材７０は、アダプタ３の貫通孔３ａに挿入され、第１取付けピン７１の雄ネジ部７１ａと第２取付けピン７２の雌ネジ部７２ａとが螺合される。これにより、弾性部材７０は、第１取付けピン７１と第２取付けピン７２とに挟まれて軸方向に圧縮され、軸方向に交差する径方向に膨張する。

第１取付けピン７１は、第２取付けピン７２と螺合して取付けピンユニット１１を構成する部材であって、図４に示すように、雄ネジ部７１ａと、大径部７１ｂと、を有している。
雄ネジ部７１ａは、弾性部材７０の貫通孔７０ａに挿入され、第２取付けピン７２の雌ネジ部７２ａに螺合する円筒状の部分であって、円筒状の表面に雄ネジ用の溝が形成されている。

大径部７１ｂは、雄ネジ部７１ａと連結するように設けられており、雄ネジ部７１ａよりも大径の円筒状の形状を有している。また、大径部７１ｂは、雄ネジ部７１ａよりも大径であるため、大径部７１ｂと雄ネジ部７１ａとの接続部分には、段差が形成される。さらに、大径部７１ｂの外側端面には、ボルト１２ｂが螺合する雌ネジ１１ｂが形成されている。

第２取付けピン７２は、第１取付けピン７１と螺合する円筒状の部材であって、第１取付けピン７１の雄ネジ部７１ａが挿入される雌ネジ部７２ａが、連結側の端面に形成されている。雌ネジ部７２ａは、円柱状の孔であって、その内周面には雌ネジ用の溝が形成されている。第２取付けピン７２は、第１取付けピン７１の大径部７１ｂとほぼ同径の円柱形状を有している。また、第２取付けピン７２の外側端面には、ボルト１２ａが螺合する雌ネジ１１ａが形成されている。

ボルト１２ａ，１２ｂは、図３（ｂ）に示すように、一般的な形状を有する金属製の締結部材であって、取付けピンユニット１１の両端に形成された雌ネジ１１ａ，１１ｂに対して雄ネジ部分が螺合する。
ワッシャー１３ａ，１３ｂは、図３（ｃ）に示すように、中央部にボルト１２ａ，１２ｂが挿入される貫通孔が形成され取付けピンユニット１１の外径よりも大きい外径を有する略円盤形状を有する金属製の部材である。そして、ワッシャー１３ａ，１３ｂは、ボルト１２ａ，１２ｂによって取付けピンユニット１１の両端面に固定され、ブシュ１４ａ，１４ｂが取付けピンユニット１１から外れないように設けられている。

ブシュ１４ａ，１４ｂは、図３（ｄ）に示すように、中央部に取付けピンユニット１１が挿入される貫通孔が形成された略円筒形状の金属製の部材であって、ボルト１２ａ，１２ｂおよびワッシャー１３ａ，１３ｂによって取付けピンユニット１１の両端に設けられている。ブシュ１４ａ，１４ｂの内径は、取付けピンユニット１１が挿入されるように取付けピンユニット１１の外径よりも若干大きく、ワッシャー１３ａ，１３ｂの外径よりも小さい寸法となっている。そのため、ブシュ１４ａ，１４ｂは、取付けピンユニット１１の外周面において回動可能となっており、かつワッシャー１３ａ，１３ｂとアダプタ３との間において移動可能となっている。

本実施形態の取付けピン組立て体４は、以上のような構成を有しており、ツース２とアダプタ３とを貫通する貫通孔２ａ，３ａ内に挿入されることで、アダプタ３に対してツース２が脱落しないように固定している。
ここで、油圧ショベル等によるバケット１を用いた掘削作業中等において、ツース２に対して衝撃が付与された場合には、その衝撃力はツース２をアダプタ３側へと押し込む方向に作用する。このとき、ツース２へ付与された衝撃力は、ツース２内部に形成された空洞部Ｖ１を形成する当接面２ｃからアダプタ３の挿入部の外壁面（当接面３ｂｂ）において受け止められる。よって、掘削作業中等にツース２に対して付与される衝撃力は、ツース２とアダプタ３とを接続する取付けピン組立て体４には作用しない。これは、ブシュ１４ａ，１４ｂの外周面とツース２の第１貫通孔２ａ，２ａの内壁面との間に隙間が設けられているためである。

つまり、本実施形態では、取付けピン組立て体４は、ツース２がアダプタ３から離間する方向に力が付与された際に、ツース２がアダプタ３から脱落防止用の抜け止めとしてのみ機能する。

＜ツース２の取付け構造＞
ここで、上述した各部材を用いたツース２の取付け構造について、さらに詳しく説明すれば以下の通りである。
すなわち、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ツース２の内部に形成された空洞部Ｖ１に対してアダプタ３の挿入部３ｂが挿入された状態で、取付けピン組立て体４が、ツース２とアダプタ３とを幅方向に貫通する貫通孔２ａと貫通孔３ａとに挿入される。
取付けピン組立て体４の取り付け手順は、以下の通りである。
まず、第２取付けピン７２をブシュ１４ａの中央孔に挿入した後、第２取付けピン７２の外側の端面にワッシャー１３ａおよびボルト１２ａを取り付ける。このとき、ボルト１２ａは、第２取付けピン７２の外側の端面に形成された雌ネジ１１ａに螺合する。

次に、図６（ａ）に示すように、ブシュ１４ａ、ワッシャー１３ａおよびボルト１２ａが外側の端面に取り付けられた第２取付けピン７２を、ツース２側の貫通孔２ａ、アダプタ３側の貫通孔３ａ内に挿入する。このとき、第２取付けピン７２の先端は、アダプタ３側の貫通孔３ａの中程まで達する。
次に、第１取付けピン７１の挿入側から弾性部材７０の貫通孔７０ａ、ブシュ１４ｂの中央孔に挿入した後、第１取付けピン７１の外側の端面にワッシャー１３ｂおよびボルト１２ｂを取り付ける。このとき、ボルト１２ｂは、第１取付けピン７１の外側の端面に形成された雌ネジ１１ｂに螺合する。

次に、図６（ａ）に示すように、ブシュ１４ｂ、ワッシャー１３ｂおよびボルト１２ｂが外側の端面に取り付けられた第１取付けピン７１を、第２取付けピン７２とは反対側（図６（ａ）の右側）から貫通孔２ａ，３ａに挿入していく。
次に、第２取付けピン７２側のボルト１２ａを工具で固定しながら、第１取付けピン７１側のボルト１２ｂを工具で回転させ、第１取付けピン７１の雄ネジ部７１ａと第２取付けピン７２の雌ネジ部７２ａとを螺合させる。

このとき、雄ネジ部７１ａが雌ネジ部７２ａに対してしっかり螺合すると、第１・第２取付けピン７１，７２の間に挟まれた弾性部材７０には、軸方向に圧力が付与される。これにより、弾性部材７０は、図６（ｂ）の矢印に示す径方向に膨張してアダプタ３の貫通孔３ａの内壁面に当接する。
この弾性部材７０の径方向への膨張（寸法変化）によって、取付けピン組立て体４は全体として、ツース２の先端とは反対方向に移動する。このとき、ブシュ１４ａ，１４ｂの外周面の一部が、ツース２の貫通孔２ａのツース２の先端とは反対側の内周面の一部に対して当接した状態となる。

ここで、上述したように、ツース２とアダプタ３とに形成された貫通孔２ａ，３ａは、偏心した位置に配置されている。
これにより、取付けピン組立て体４は、貫通孔３ａ内におけるツース２の先端側の１箇所（図５中のＸ１）と、左右両方の貫通孔２ａ内におけるツース２の先端とは反対側の２箇所（図５中のＸ２，Ｘ３）との計３箇所において支持されることとなる。この結果、装着状態における取付けピン組立て体４のガタツキを防止することができる。

ここで、取付けピン組立て体４の装着状態における貫通孔２ａ，３ａ内での取付けピン組立て体４の位置について、図７（ａ）〜図７（ｃ）を用いて説明すれば以下の通りである。
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、それぞれ図５（ｂ）に示すＡＡ線、ＢＢ線、ＣＣ線の矢視断面図である。

すなわち、図７（ａ）に示すように、貫通孔３ａ内では、取付けピン組立て体４の弾性部材７０のツース２の先端側の外周面が貫通孔３ａの内壁面に当接して隙間無しの状態となっており、ツース２の先端とは反対側の外周面と貫通孔３ａの内周面との間には隙間有りの状態となっている。
そして、図７（ｂ）に示すように、貫通孔３ａ内では、取付けピン組立て体４の第２取付けピン７２のツース２の先端側の外周面が貫通孔３ａの内壁面に当接して隙間無しの状態となっており、ツース２の先端とは反対側の外周面と貫通孔３ａの内周面との間には隙間有りの状態となっている。

さらに、図７（ｃ）に示すように、貫通孔２ａ内では、取付けピン組立て体４のブシュ１４ａのツース２の先端側の外周面と貫通孔２ａの内壁面との間に隙間有りの状態となっており、ツース２の先端とは反対側の外周面と貫通孔２ａの内周面との間には隙間無しの状態となっている。なお、ブシュ１４ａの先端側外周面と貫通孔２ａの内壁面との間の隙間はごく小さいため、図7（ｃ）では視認できるように図示されていない。

以上ことから、装着状態における取付けピン組立て体４は、アダプタ３の貫通孔３ａ内におけるツース２の先端側の内周面において略中央部分が１箇所支持され、かつツース２の貫通孔２ａ内におけるツース２の先端とは反対側の内周面において両端部分が２箇所支持される。これにより、取付けピン組立て体４は、中央と両端の計３箇所において貫通孔２ａ，３ａの内周面と当接して支持されるため、取付けピン組立て体４のガタツキの発生を効果的に防止することができる。

また、ブシュ１４ａ，１４ｂは、図５（ｂ）に示すように、ツース２側の貫通孔２ａ内に配置され、アダプタ３の両側の側壁部３ｂａの外側にそれぞれ配置される。これにより、ツース２の脱落防止用の取付けピン組立て体４が貫通孔２ａ，３ａから抜け落ちてしまうことを回避することができる。
また、本実施形態のツース２の取付け構造では、図５（ｂ）に示す取付けピン組立て体４が挿入されたツース２の取り付け状態において、ブシュ１４ａ，１４ｂとアダプタ３の側壁部３ｂａとが互いに対向する面の間には、所定の隙間が形成されている。さらに、ブシュ１４ａ，１４ｂの外周面とツース２の貫通孔２ａの内周面との間にも、所定の隙間が形成されている。

つまり、取付けピン組立て体４は、アダプタ３の両方の側壁部３ｂａを挟み込むように左右のブシュ１４ａ，１４ｂが配置されているものの、ブシュ１４ａ，１４ｂは側壁部３ｂａに対して当接しておらず、取付けピンユニット１１の軸方向において遊びが設けられている。さらに、略円筒状のブシュ１４ａ，１４ｂの外周面は、径方向において隙間を介してツース２の貫通孔２ａの内周面に対向している。

このため、例えば、掘削作業中等においてツース２に対して衝撃力が付与された場合には、ツース２にはアダプタ３方向に力が付与される。このとき、衝撃力は、ツース２とアダプタ３とが接触しているツース２側の当接面２ｃから伝達され、アダプタ３の挿入部３ｂ側の当接面３ｂｂにおいて受け止められる。よって、取付けピン組立て体４に対して衝撃力が付与されることはない。

一方、何らかの理由により、ツース２をアダプタ３から離間させる方向に力が付与された場合には、ツース２のアダプタ３に対する相対的な移動によって、ツース２の貫通孔２ａの内周面が、取付けピン組立て体４のブシュ１４ａ，１４ｂの外周面に対して接触する。このとき、ツース２からブシュ１４ａ，１４ｂに対して付与される力の一部は、ブシュ１４ａ，１４ｂの回動によって効果的に逃がされる。よって、ツース２からブシュ１４ａ，１４ｂの外周面に対して力が伝達された場合でも、取付けピンユニット１１に対して大きな負荷が掛かることはない。

これにより、取付けピン組立て体４に対して、掘削作業中等にツース２に付与される大きな衝撃力が付与されることはないため、取付けピンユニット１１が段差部分等で折れてしまうことを防止することができる。

（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係る作業機が採用されたリッパ装置（作業機）２０について、図８〜図１０を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態のリッパ装置２０は、ブルドーザ等の作業機械のリア側に設けられる掘削用の作業機であって、図８に示すように、ビーム２１と、シャンク（アダプタ）２２と、プロテクタ（保護部材、掘削具）２３と、リッパポイント（爪部材、掘削具）２４と、を備えている。
ビーム２１は、ブルドーザ等の車体部と接続されており、図示しない油圧シリンダを駆動することによって、リッパ装置２０の先端部分（リッパポイント２４）を回動（チルト）させて地面に対して接触させたり離間させたりする。

シャンク２２は、図９に示すように、ビーム２１に対して取り付けられる板状の部材であって、掘削側の先端部分が屈曲して尖った形状を有している。そして、シャンク２２の先端部分には、プロテクタ２３やリッパポイント２４が取り付けられる。
プロテクタ２３は、図９に示すように、シャンク２２の屈曲部分における屈曲内側の面を保護する部材であって、取付けピン組立て体２５によって上下の端部が固定されている。

リッパポイント２４は、図９に示すように、シャンク２２の屈曲部分における尖った先端部を覆う部材であって、掘削作業等によって磨耗や破損した場合には掘削具として交換される。そして、リッパポイント２４は、取付けピン組立て体２６によってシャンク２２の先端部分に固定されている。
取付けピン組立て体２５は、図９に示すように、上述した実施形態１の取付けピン組立て体４と同様の構成を有しており、シャンク２２とプロテクタ２３とを２箇所で貫通する貫通孔２２ａ，２２ｂおよび貫通孔２３ａ，２３ｂに挿入、取付けされる。

取付けピン組立て体２６は、図９に示すように、上述した実施形態１の取付けピン組立て体４と同様の構成を有しており、シャンク２２とリッパポイント２４とを貫通する貫通孔２２ｃおよび貫通孔２４ａに挿入、取付けされる。
上記取付けピン組立て体２５，２６は、ほぼ同じ構成であるから、ここでは、リッパポイント２４側の取付けピン組立て体２６を例として挙げて説明する。

リッパポイント２４は、図９に示すように、後端から先端方向に向かって内部に形成された空洞部Ｖ２を有している。リッパポイント２４をシャンク２２の先端部分に取り付ける際には、この空洞部Ｖ２内にシャンク２２の尖った先端部分を挿入して固定する。このとき、リッパポイント２４の空洞部Ｖ２内では、シャンク２２の先端部分を構成する面が当接した状態となっている。

取付けピン組立て体２６は、リッパポイント２４がシャンク２２から脱落しないように取り付けるための部材であって、図１０に示すように、リッパポイント２４がシャンク２２に対して取り付けられた状態において、リッパポイント２４側の貫通孔２４ａとシャンク２２側の貫通孔２２ｃとに挿入される。そして、取付けピン組立て体２６は、取付けピンユニット３１と、ボルト（外れ止め部材）３２ａ，３２ｂと、ワッシャー（外れ止め部材）３３ａ，３３ｂと、ブシュ３４ａ，３４ｂと、を有している。

なお、取付けピンユニット３１、ボルト３２ａ，３２ｂ、ワッシャー３３ａ，３３ｂ、およびブシュ３４ａ，３４ｂについては、上記実施形態１の取付けピンユニット１１、ボルト１２ａ，１２ｂ、ワッシャー１３ａ，１３ｂ、およびブシュ１４ａ，１４ｂと同じ機能を有する部材であるから、ここでは説明を省略する。また、リッパポイント２４側の貫通孔２４ａとシャンク２２側の貫通孔２２ｃとについては、上記実施形態１のツース２側の貫通孔２ａとアダプタ３側の貫通孔３ａとの関係と同様に、互いに偏心した位置に配置されている。

そして、上記実施形態１と同様に、取付けピンユニット３１の構成によって、取付けピン組立て体２６が、貫通孔２４ａ，２２ｃ内において３箇所支持されている。さらに、ブシュ３４ａ，３４ｂの外周面と貫通孔２４ａの内周面との間、ブシュ３４ａ，３４ｂとシャンク２２とが互いに対向する面の間にも、それぞれ隙間が形成されている。
本実施形態の取付けピン組立て体２６は、以上のような構成を有しており、リッパポイント２４とシャンク２２とを貫通する貫通孔２２ｃ，２４ａ内に挿入されることで、ガタツキが生じないように、かつシャンク２２に対してリッパポイント２４が脱落しないように取り付けられている。

ここで、ブルドーザ等によるリッパ装置２０を用いた掘削作業中等において、リッパポイント２４に対して衝撃が付与された場合には、その衝撃力はリッパポイント２４をシャンク２２側へと押し込む方向に作用する。このとき、リッパポイント２４へ付与された衝撃力は、リッパポイント２４内部に形成された空洞部Ｖ２を形成する当接面からシャンク２２の挿入部分の外壁面において受け止められる。よって、掘削作業中等にリッパポイント２４に対して付与される衝撃力は、リッパポイント２４とシャンク２２とを接続する取付けピン組立て体２６には作用しない。

つまり、本実施形態では、取付けピン組立て体２６は、リッパポイント２４がシャンク２２から離間する方向に力が付与された際に、リッパポイント２４がシャンク２２から脱落防止用の抜け止めとしてのみ機能する。
以上のことから、本実施形態の取付けピン組立て体２６を用いたリッパポイント２４の取付け構造では、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
また、同様の構成を有する取付けピン組立て体２５を用いたプロテクタ２３の取付け構造においても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態３）
本発明の他の実施形態に係る作業機が採用されたバケット（作業機）５０について、図１１〜図１２（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。

本実施形態のバケット５０は、ブルドーザやホイールローダ等の作業機械のフロント部分に装着される作業機であって、図１１に示すように、掘削部分における先端に、複数のツース（爪部材、掘削具）５１と、複数のツース間プロテクタ（保護部材、掘削具）５２と、が取り付けられている。
ツース５１は、掘削作業を行うためにバケット５０の先端部分に取り付けられた爪部材であって、上記実施形態１のツース２と同様に、内部に空洞部を有している。そして、バケット５０における先端部分に形成された挿入部５０ａが、ツース５１内部の空洞部分に挿入される。そして、ツース５１と挿入部５０ａとを貫通する貫通孔５０ａａ，５１ａに取付けピン組立て体５３が挿入されることで、ツース５１が挿入部５０ａに対して固定される。

ツース間プロテクタ５２は、複数のツース５１の間にそれぞれ取り付けられており、バケット５０のエッジ部分を保護する部材であって、上記実施形態１のツース２と同様に、内部に空洞部を有している。そして、バケット５０における先端部分に形成された挿入部５０ｂが、ツース間プロテクタ５２内部の空洞部分に挿入される。そして、ツース間プロテクタ５２と挿入部５０ｂとを貫通する貫通孔５０ｂａ，５２ａに取付けピン組立て体５４が挿入されることで、ツース間プロテクタ５２が挿入部５０ｂに対して固定される。

上記取付けピン組立て体５３，５４は、上記実施形態１の取付けピン組立て体４とほぼ同じ構成であるから、ここでは、ツース間プロテクタ５２側の取付けピン組立て体５４を例として挙げて説明する。
取付けピン組立て体５４は、ツース間プロテクタ５２がバケット５０の先端部分から脱落しないように固定するための部材であって、図１２（ａ）に示すように、ツース間プロテクタ５２が挿入部５０ｂに対して取り付けられた状態において、ツース間プロテクタ５２側の貫通孔５２ａと挿入部５０ｂ側の貫通孔５０ｂａとに挿入される。

また、ツース間プロテクタ５２側の貫通孔５２ａと挿入部５０ｂ側の貫通孔５０ｂａとについても、実施形態１のツース２側の貫通孔２ａとアダプタ３側の貫通孔３ａとの関係と同様に、互いに偏心した位置に配置されている。
挿入部５０ｂは、図１２（ｂ）に示すように、バケット５０の底面から上方に向かって立設されている。そして、ツース間プロテクタ５２は、図１２（ａ）に示すように、挿入部５０ｂの取付け側の側面５０ｂｂにおいて当接している。これにより、掘削作業中等においてツース間プロテクタ５２に付与された衝撃力は、挿入部５０ｂの側面５０ｂｂにおいて受け止められ、取付けピン組立て体５４にはほとんど伝達されない。

また、掘削作業等における外力によって、ツース間プロテクタ５２が挿入部５０ｂから離脱する方向に移動して、ツース間プロテクタ５２と挿入部５０ｂとが衝突すると、その外力の一部はブシュの回動によって逃がされる。よって、取付けピン組立て体５４に付与される外力を効果的に低減することができる。
そして、取付けピン組立て体５４は、上記実施形態１の取付けピン組立て体４と同様の構成を有している。

なお、取付けピン組立て体５４については、上記実施形態１の取付けピン組立て体４と同じ構成であるから、ここではその説明を省略する。取付けピン組立て体５３についても同様である。
以上のことから、本実施形態の取付けピン組立て体５４を用いたツース間プロテクタ５２の取付け構造では、貫通孔５２ａ，５０ｂａ内における取付けピン組立て体５４のガタツキの発生を防止しつつ、取付けピン組立て体５４の脱落を防止できるという、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、同様の構成を有する取付けピン組立て体５３を用いたツース５１の取付け構造においても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態１，２，３では、油圧ショベルのバケットのツース、ブルドーザのリッパ装置のリッパポイントおよびプロテクタ、バケットのツースおよびツース間プロテクタ等の掘削具の取付け構造を備えた作業機に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図１３に示すように、油圧ショベルのバケット１０１のサイドシュラウド（保護部材、掘削具）６１，６２の取付け構造に対して、本発明を適用することも可能である。
サイドシュラウド６１，６２は、バケット１０１の側面１０１ａ，１０１ｂにおける掘削側寄りに取り付けられるバケット１０１のエッジ部分を保護する部材である。

サイドシュラウド６１は、サイドシュラウド６１とバケット１０１の側面１０１ａとを貫通する貫通孔６１ａ，６３ａに対して取付けピン組立て体６４が挿入され、２箇所で固定されている。
サイドシュラウド６２も同様に、サイドシュラウド６２とバケット１０１の側面１０１ｂとを貫通する貫通孔６２ａ，６３ｂに対して取付けピン組立て体６４が挿入され、２箇所で固定されている。

ここで、取付けピン組立て体６４は、上記実施形態１，２，３で説明した取付けピン組立て体４等と同様の構成を備えている。
これにより、本発明をバケット１０１のサイドシュラウド６１，６２の取付け構造に適用した場合でも、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、外れ止め部材として、ボルトとワッシャーとが別部材のものを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ワッシャーが一体化されたボルトを外れ止め部材として用いてもよい。

本発明の作業機は、貫通孔内における取付けピン組立て体のガタツキを防止しつつ、取付けピン組立て体が貫通孔から抜け落ちてしまうことを確実に回避することができるという効果を奏することから、各種掘削具の取付け構造に対して広く適用可能である。

１バケット（作業機）
２ツース（爪部材、掘削具）
２ａ貫通孔（第１貫通孔）
２ｂ側壁部
２ｃ当接面
３アダプタ
３ａ貫通孔（第２貫通孔）
３ｂ挿入部
３ｂａ側壁部
３ｂｂ当接面
４取付けピン組立て体
１１取付けピンユニット
１１ａ，１１ｂ雌ネジ
１２ａ，１２ｂボルト（外れ止め部材）
１３ａ，１３ｂワッシャー（外れ止め部材）
１４ａ，１４ｂブシュ
２０リッパ装置（作業機）
２１ビーム
２２シャンク（アダプタ）
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ貫通孔（第２貫通孔）
２３プロテクタ（保護部材、掘削具）
２３ａ，２３ｂ貫通孔（第１貫通孔）
２４リッパポイント（爪部材、掘削具）
２４ａ貫通孔（第２貫通孔）
２５，２６取付けピン組立て体
３１取付けピンユニット
３２ａ，３２ｂボルト（外れ止め部材）
３３ａ，３３ｂワッシャー（外れ止め部材）
３４ａ，３４ｂブシュ
５０バケット（作業機）
５０ａ挿入部
５０ａａ貫通孔（第２貫通孔）
５０ｂ挿入部
５０ｂａ貫通孔（第２貫通孔）
５０ｂｂ側面
５１ツース
５１ａ貫通孔（第１貫通孔）
５２ツース間プロテクタ
５２ａ貫通孔（第１貫通孔）
５３，５４取付けピン組立て体
６１，６２サイドシュラウド（保護部材、掘削具）
６１ａ，６２ａ貫通孔（第１貫通孔）
６３ａ，６３ｂ貫通孔（第２貫通孔）
６４取付けピン組立て体
７０弾性部材
７０ａ貫通孔
７１第１取付けピン
７１ａ雄ネジ部
７１ｂ大径部
７２第２取付けピン
７２ａ雌ネジ部
１０１バケット
１０１ａ，１０１ｂ側面
Ｖ１，Ｖ２空洞部

国際公開第２００９／０２０１７５号（２００９年２月１２日国際公開）

Claims

掘削作業を行うために作業車両に装着される作業機であって、
第１貫通孔を有し、掘削作業によって消耗する掘削具と、
前記掘削具を用いた作業中に掛かる負荷を受けるように前記掘削具に対して当接する当接面と、前記掘削具が取り付けられた状態で前記第１貫通孔に対して偏心した位置に形成された第２貫通孔とを有する作業機側のアダプタと、
雄ネジが形成された第１取付けピンと、前記第１取付けピンの雄ネジに螺合する雌ネジが形成された第２取付けピンと、前記第１取付けピンの前記雄ネジと前記第２取付けピンの前記雌ネジとが螺合することにより前記第１取付けピンと前記第２取付けピンとに挟まれて軸方向に圧縮されて径方向に膨張して前記第２貫通孔の内周面の一部に当接する弾性部材と、を有し、前記掘削具の前記アダプタへの装着状態において前記掘削具と前記アダプタとを貫通するように配置された前記第１・第２貫通孔に挿入される取付けピンユニットと、
前記第１・第２取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、前記円筒状の内側に前記取付けピンユニットが挿入され、前記貫通孔内における前記取付けピンの両端に配置されるブシュと、
前記取付けピンユニットの両端において、前記アダプタとの間に挟み込むようにして前記ブシュが前記取付けピンから外れることを防ぐ外れ止め部材と、
を備えている作業機。
前記ブシュは、前記取付けピンに対して回動自在に取り付けられている、
請求項１に記載の作業機。
前記第１貫通孔は、前記第２貫通孔に対して前記掘削具の先端方向に偏心した位置に形成されている、
請求項１に記載の作業機。
前記取付けピンの軸方向において互いに対向する前記ブシュと前記アダプタとの対向面の間、あるいは前記ブシュと前記外れ止め部材との対向面の間には、第１の隙間が形成される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の作業機。
前記外れ止め部材は、ボルト部材とワッシャーとを有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の作業機。
前記掘削具は、爪部材、エッジ保護部材を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の作業機。
作業機の掘削具が作業機側のアダプタに対して脱落することを防止するために、前記掘削具が前記アダプタに対して取り付けられた状態で前記掘削具と前記アダプタとを貫通するように配置される前記掘削具に形成された第１貫通孔と前記第１貫通孔に対して偏心するように前記アダプタに形成された第２貫通孔とに挿入される取付けピン組立て体であって、
雄ネジが形成された第１取付けピンと、前記第１取付けピンの雄ネジに螺合する雌ネジが形成された第２取付けピンと、前記第１取付けピンの前記雄ネジと前記第２取付けピンの前記雌ネジとが螺合することにより前記第１取付けピンと前記第２取付けピンとに挟まれて軸方向に圧縮されて径方向に膨張して前記第２貫通孔の内周面の一部に当接する弾性部材と、を有し、前記掘削具の前記アダプタへの装着状態において前記掘削具と前記アダプタとを貫通するように配置された前記第１・第２貫通孔とに挿入される取付けピンユニットと、
前記取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、前記円筒状の内側に前記取付けピンが挿入され、前記第１貫通孔内における前記取付けピンの両端にそれぞれ配置されるブシュと、
前記取付けピンの両端において前記ブシュが前記取付けピンの両端から外れることを防止する外れ止め部材と、
を備えている取付けピン組立て体。