JP4454839B2 - 作業機の軸受け装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両等の作業機の軸受け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械等の作業車両の作業機の回動部分には、第１部材と第２部材をピンによって回動自在に連結した軸受け装置が配設されており、同軸受け装置は一般的に、第２部材の１対のブラケット部（以下、単にブラケット部と言う。）の間に第１部材のボス部（以下、単にボス部と言う。）を挟んで連結ピンにより回動可能に連結している。図７は油圧ショベルの例を表しており、この油圧ショベルは、車体（上部旋回体４）の前部に上下方向に揺動自在に連結されたブーム１１、アーム１３及びバケット１５を有する作業機を備えており、それぞれの連結部に軸受け装置が配設されている。
【０００３】
従来の軸受け装置としては、例えば特開平９−１８４５１８号公報に開示されたものが知られており、以下同公報により説明する。図８〜図９はこの公報に記載された軸受け装置の要部断面図であり、例えば図７のＭ−Ｍ断面図を表す。
図８に示すように、前記アーム１３の先端部にはボス部１３ａが設けられており、ボス部１３ａの左右両端部にはその内周面が連結ピン２７と摺動自在とされたブッシュ６１，６１が圧入嵌合されている。また、バケット１５の基端部に設けた左右１対のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれボス部１５ｂ，１５ｂが形成されており、左右のボス部１５ｂ，１５ｂ及びブッシュ６１，６１を貫通して連結ピン２７が挿通されている。
ブッシュ６１に保油性の良い材料を用いており、これにより連結ピン２７との間で大きなラジアル荷重を支承しつつ摺動した時にも焼付きを防止し、「鳴き音」や溶着磨耗の発生を防止できるとしている。
【０００４】
また、ボス部１３ａの左右両端面１３ｂ，１３ｂと左右ブラケット部１５ａ，１５ａの各ボス部１５ｂの上記端面１３ｂに対面した内側端面１５ｃ，１５ｃとには、タングステンカーバイド等の超硬合金材料又はセラミックス材料を溶射して耐磨耗層７１，７２がそれぞれ形成されており、この耐磨耗層７１，７２は土砂に拮抗する硬さを有するから、耐磨耗層７１，７２間に土砂粒等が侵入した時にも、引掻き傷が付き難くて所謂アブレッシブ磨耗が防止できるとしている。
【０００５】
また図９は上記公報の他の実施例を表しており、同図において、ボス部１３ａの左右両端面１３ｂ，１３ｂと左右ブラケット部１５ａ，１５ａのボス部１５ｂ、１５ｂの内側端面１５ｃとにはそれぞれ環状溝８１，８２を配設し、環状溝８１，８２内にはそれぞれリング状部材８３，８４を嵌め込んでボルト８５で取着すると共に、リング状部材８３，８４の互いに対向する面上には予め超硬合金材料又はセラミックス材料の溶射処理により耐磨耗層８６，８７を形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−１８４５１８号公報に開示された従来技術には、次のような問題がある。
（１）耐磨耗層７１，７２や耐磨耗層８６，８７は超硬合金材料又はセラミックス材料を溶射して形成されているから、その硬さは土砂に含まれるアルミナ、シリカ、石英及び長石等の硬い材質に拮抗する硬さを有するが、圧倒的に勝る硬さではないから磨耗は進行する。そして溶射によって形成される一般的な厚みは数十ミクロン〜数百ミクロンであるため、磨耗寿命は比較的に短い。また、耐磨耗層７１，７２及び耐磨耗層８６，８７の厚みは上記のように比較的薄いので、耐磨耗層７１と耐磨耗層７２の間又は耐磨耗層８６と耐磨耗層８７の間に数ミリメートル程度の硬い石等が入り込んだ状態でスラスト力により挟みつけられると、これによる圧痕は母材部に及ぶから、耐磨耗層７１，７２，８６，８７は圧痕部を起点にして亀裂及び剥離を起こす可能性が高い。
（２）上記（１）で耐磨耗層７１，７２，８６，８７が磨耗したり損傷した場合に、作業現場でこれを補修するのは非常に困難であり、整備性に問題がある。
【０００７】
（３）耐磨耗層８６，８７が形成されているリング状部材８３，８４をボルト８５で取着する構成（図９）においては、バケット１５の揺動に伴ってリング状部材８３，８４の摺動方向は反転を繰り返すから、ボルト８５には方向が反転する横荷重が繰返し加わり、更にスラスト荷重でリング状部材８３，８４が押し付けられる度にボルト８５の締め付け力（張力）が減少するから、ボルト８５が緩んで抜け出す可能性があり、耐久性に問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性とを有する作業機の軸受け装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、第１部材のボス部と第２部材のブラケット部とを連結ピンにより回動自在に連結した作業機の軸受け装置において、ボス部及びブラケット部にそれぞれツバ付きブッシュを該ツバ部が互いに対面するように挿通し、両ツバ付きブッシュのツバ部の対面する摺動面の少なくとも何れか一方に耐磨耗層を設けた構成としている。
【００１０】
第１発明によると、次の作用及び効果が得られる。
（１）ツバ付きブッシュを用いるので、ブラケット部とボス部との摺動面となるツバ部の脱落を防止できると共に、ツバ部が損傷したり又は磨耗した場合にツバ付きブッシュのみを容易に交換できるので、整備性が非常に良い。
（２）構造部材であるブラケット部及びボス部の材質に関わらずに、ツバ付きブッシュの材料を耐摩耗性や摺動性を考慮して任意に選択できる。
（３）ボス部に挿通するツバ付きブッシュは、軸受けに最適な材料を選択した場合でも、該ツバ部端面のブラケット部に対面する摺動面には耐磨耗層を形成するから、アブレッシブ磨耗に対する耐久性を持たせることができる。この結果、良好な軸受け性能と高い耐久性とを両立できる。
（４）部品単体の状態でツバ付きブッシュのツバ部端面の摺動面に耐磨耗層を形成できるから、例えば超硬合金材料を溶射して形成する場合でも取り扱いが楽で製作が容易であり、安いコストで高い耐久性が得られる。
【００１１】
（５）部品単体でのツバ付きブッシュは熱当量が小さいから、加熱炉等で容易に加熱できるので、例えば予め超硬合金材料を円環薄板形状に燒結成形して製作した耐磨耗板を、ツバ部端面の摺動面上に加熱ロー付けして耐磨耗層を形成することが容易にできる。この結果、耐磨耗層の厚みを厚くできるから、磨耗寿命を大幅に向上できると共に、圧痕による耐磨耗層の亀裂及び剥離等の損傷を防止でき、メンテナンスフリーのツバ付きブッシュとすることができる。これにより、機械の稼動率を重要視する大型作業車両等にも適用でき、汎用性が広い。
【００１２】
（６）ブラケット部に挿通するツバ付きブッシュは、連結ピンを支承するだけでよいので、母材として通常の鋼材を用い、そのツバ部端面には上記（５）と同様の方法等で耐磨耗層を形成することによってアブレッシブ磨耗に対する高い耐久性を付与することができる。これにより、安いコストで高い耐久性を得ることができる。
【００１３】
（７）ボス部及びブラケット部のツバ付きブッシュの耐摩耗性に違いを持たせることが可能となる。これにより、例えばコストの安いブラケット部のツバ付きブッシュを低硬度として、定期整備の際にはこの安いツバ付きブッシュのみを交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
以上の結果、安いコストで、良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性を有する作業機の軸受け装置が得られる。
【００１４】
第２発明は、第１発明に基づき、前記ボス部に挿通するツバ付きブッシュが、ツバ付き円筒部材とその円筒部の内周に設けた摺動部材とを有する２重構造としたツバ付きブッシュであることを特徴としている。
【００１５】
第２発明によると、第１発明の効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１）ボス部のツバ付きブッシュをツバ付き円筒部材とその円筒部内周に設けた摺動部材との２重構造としたので、ツバ部と連結ピン摺動部との材質を任意に選択できる。これにより、「鳴き音」や溶着磨耗のない摺動性の良い部材と、アブレッシブ磨耗や衝撃に対して強い耐磨耗層とを同一の母材に組合わせることができ、良好な軸受け性能と高い耐久性を両立できる。また、ツバ付き円筒部材及び摺動部材の内損傷や磨耗した方の部材のみを交換すればよいので、交換費用（メンテナンスコスト）を安くできる。
【００１６】
（２）ボス部に挿通するツバ付き円筒部材の材料及び製作方法は、第１発明におけるブラケット部のツバ付きブッシュの場合と同様にコストを考慮した耐久性及びメンテナンス方法に基づいて自由に選択できる。
以上の結果、ボス部のツバ付きブッシュも、安いコストで良好な軸受け性能、優れた耐久性、良好な整備性を有する。
【００１７】
第３発明は、第１部材のボス部と第２部材のブラケット部とを連結ピンにより回動自在に連結した作業機の軸受け装置において、ボス部にツバ付きブッシュを該ツバ部がブラケット部に対面するように挿通し、ツバ付きブッシュは、ツバ付き円筒部材とその円筒部の内周に設けた摺動部材とを有する２重構造とした構成としている。
【００１８】
第３発明によると、次の作用及び効果が得られる。
（１）ボス部にツバ付きブッシュを挿通したので、ツバ部の脱落防止、磨耗や損傷時の交換容易性が図れる。また、構造部材であるボス部の材質にとらわれることなく、円筒部の摺動性とツバ部端面の摺動面耐磨耗性とを考慮してツバ付きブッシュの材料を自由に選択できる。従って、良好な摺動性能と高い耐久性とが得られる。
【００１９】
（２）ボス部のツバ付きブッシュをツバ付き円筒部材とその円筒部内周に設けた摺動部材との２重構造としたので、ツバ部と連結ピン摺動部との材質を任意に選択できる。従って、「鳴き音」や溶着磨耗のない摺動性の良い部材と、アブレッシブ磨耗や衝撃に対して強い耐磨耗層とを同一の母材に組合わせることができ、良好な軸受け性能と高い耐久性を両立できる。また、構造部品であるボス部自体の補修の必要がなく、ツバ付き円筒部材と摺動部材とのいずれか一方の損傷や磨耗した方の部材を交換すればよいので、交換費用を安くできる。
【００２０】
（３）例えばボス部に挿通するツバ付き円筒部材のツバ部端面の硬さが、該ツバ部端面が対面するブラケット部端面に形成した耐磨耗層の硬さよりも低くなるように、ツバ付き円筒部材のツバ部とブラケット部端面との耐磨耗層間の材料及び／又は製作方法を選択することにより、定期整備の際にはボス部のツバ付きブッシュのツバ付き円筒部材又は摺動部材を交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
以上の結果、安いコストで、良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性とを有する作業機の軸受け装置が得られる。
【００２１】
第４発明は、第３発明に基づき、前記ツバ付きブッシュのツバ部のブラケット部に対面する摺動面に耐磨耗層を設けた構成としている。
【００２２】
第４発明によると、第３発明の効果に加えて、次の効果が得られる。
ボス部のツバ付きブッシュ（ツバ付き円筒部材）のツバ部のブラケット部に対面する摺動面に耐磨耗層を設けたため、ブラケット部との摺動に対する耐磨耗性を確保できると共に、この耐磨耗層についてはアブレッシブ磨耗に対する耐久性を考慮して材料及び製作方法を任意に選択できる。従って、コストを考慮した耐久性とメンテナンス方法を自由に幅広く選択できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、図１〜図６を参照して詳述する。尚、作業車両として図７に示す油圧ショベルを例に説明する。
【００２４】
先ず図１〜図２により、第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の軸受け装置の要部断面図で、図７のＭ−Ｍ断面図を表し、図２は図１のＮ−Ｎ断面図である。なお、図７と同一構成要素には同一符合を付して以下での説明を省略する。
【００２５】
図１において、アーム（以下、第１部材と言う。）１３の先端部には連結ピン２７を挿通するボス部１３ａが配設され、ボス部１３ａの左右両端部にはツバ付きブッシュ２１，２１が圧入嵌合されており、このツバ付きブッシュ２１，２１の内周面は連結ピン２７と摺動自在となっている。バケット（以下、第２部材と言う。）１５の左右１対のブラケット部１５ａ，１５ａの貫通孔には連結ピン２７を支承するツバ付きブッシュ２４，２４がそれぞれ圧入嵌合されており、連結ピン２７はこれらのツバ付きブッシュ２４，２４及びツバ付きブッシュ２１，２１を貫通して挿通されている。また、図中左側のブラケット部１５ａの外側面には連結ピン２７用の挿通孔２８ａを有するロックプレート２８がボルト２８ｂで取着されており、ロックプレート２８と連結ピン２７を径方向に貫通したボルト２９をナット２９ａで締着して、連結ピン２７の回転と抜け出しを防止している。更に、ツバ付きブッシュ２４のツバ部とツバ付きブッシュ２１のツバ部との対面する端面には、それぞれ耐磨耗層２６，２６を形成している。
【００２６】
ボス部１３ａの内周中央部にはグリースポケット３７が形成され、グリースポケット３７に給脂パイプ３８及びグリースニップル３９を介してグリースの補給を可能としている。また、左右のツバ付きブッシュ２１，２１の外側端部にはダストシール２３が装着され、ツバ付きブッシュ２４のツバ部とツバ付きブッシュ２１のツバ部との摺動面外周部にはシール２５が装着されている。
【００２７】
図２において、耐磨耗層２６は、予め超硬合金材料を円環薄板形状の１部を成すセグメント薄板形状に燒結成形したセグメント耐磨耗板２６ａを、ツバ部端面上に円環状に配列して加熱ロー付けして構成している。
なお、耐磨耗層２６は、予め超硬合金材料を円環薄板形状に燒結成形してツバ部端面上に加熱ロー付けしてもよいし、超硬合金材料を直接的にツバ部端面上に溶射して形成してもよい。
【００２８】
また、本実施形態ではブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの対面する側に共にツバ付きブッシュ２４，２１を挿通しているが、他の実施態様として、ブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの何れか一方にツバ付きブッシュを挿通してもよい。この場合、他方のブラケット部１５ａ又はボス部１３ａの摺動面には耐磨耗層を溶射等により形成してもよい。
【００２９】
本実施形態の構成によると、以下に述べる作用と効果が得られる。
（１）ブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの少なくともいずれか一方にそれぞれツバ付きブッシュ２４，２１を挿通しているので、ブッシュのツバ部は使用中に脱落することがなく、しかもツバ部が磨耗や損傷した場合にはツバ付きブッシュ２４，２１のみを交換すればよいから、整備性を非常に向上できる。
（２）ツバ付きブッシュ２４，２１を設けることにより、構造部材であるブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの材質にとらわれることなく、摺動性、耐摩耗性及びコスト等を考慮してツバ付きブッシュ２４，２１の材料を自由に選択して軸受け装置を構成できる。
【００３０】
（３）ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ２１は、作業機から加わる大きなラジアル荷重を支承すると共に連結ピン２７と摺動しても焼付き等を起こさないようにする必要がある。本発明によると、ツバ付きブッシュ２１は摺動性に適した余り硬くない軸受材料を選択でき、同時にそのツバ部端面のブラケット部１５ａとの摺動面には耐磨耗層２６を形成することによってアブレッシブ磨耗に対する高い耐久性を付与することができる。この結果、ボス部１３ａのツバ付きブッシュ２１の良好な軸受け性能（摺動性）と高い耐久性を両立させることができる。
【００３１】
（４）ブラケット部１５ａに挿通するツバ付きブッシュ２４は、連結ピン２７を支承するだけであるから、ツバ部端面のボス部１３ａとの摺動面にアブレッシブ磨耗に対する耐久性を有する耐摩耗層２６を形成可能な材料を選択すれば良い。従って、例えば、ツバ付きブッシュ２４の材料は普通鋼とし、ツバ部端面に耐摩耗性の高い材料で製作した耐磨耗板をロー付けして耐磨耗層２６を形成してメンテナンスフリーにする、あるいはツバ付きブッシュの材料を焼入れ鋼とし、熱処理で硬くしたツバ部端面に耐磨耗層２６を溶射で形成して定期点検部品に指定する、あるいはツバ付きブッシュ２４を浸炭焼入れ又は高周波焼入れの表面硬化熱処理鋼製として定期交換部品に指定する、などのようにコストを考慮した耐久性とメンテナンス方法とを自由に選択することができるので、設計の幅が広がる。その結果、安いコストで高い耐久性を得ることができる。
【００３２】
（５）部品単体でのツバ付きブッシュ２１，２４は質量が小さく従って熱当量が小さいから、加熱炉、バーナー又は高周波コイル等で容易に加熱できる結果、例えば予め超硬合金材料を円環薄板形状に燒結成形して製作した耐磨耗板を、ツバ部端面上に配置して加熱ロー付けして耐磨耗層２６を形成できる。同様に、予め超硬合金材料を円環薄板形状の１部を成すセグメント薄板状に燒結成形して製作した耐磨耗板を、ツバ部端面上に円環状に配列して加熱ロー付けし、耐磨耗層２６を形成することも容易にできる。この結果、耐磨耗層２６（セグメント耐磨耗板２６ａ）を例えば数ミリメートルの厚さに厚くできるから、磨耗寿命が大幅に向上するだけでなく、ツバ部の母材が軸受けに最適で必ずしも硬くない材料であっても、ツバ部の耐磨耗層２６には小石等による圧痕が付かないから耐磨耗層２６の亀裂及び剥離等の損傷が発生することもなく、メンテナンスフリーのツバ付きブッシュとすることができる。これにより、機械の稼動率を重要視する大型作業車両等にも適用できる。
【００３３】
（６）ボス部１３ａ及びブラケット部１５ａのツバ付きブッシュ２１，２４の組合わせにおいて、いずれか一方の、例えばボス部１３ａのツバ付きブッシュ２１のツバ部には耐磨耗層２６を形成すると共に、他方のブラケット部１５ａのツバ付きブッシュ２４には耐磨耗層２６よりも硬さの低い、浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の表面硬化熱処理鋼製を用いることが可能となる。これにより、ツバ部の磨耗は硬さの低い方に集中させられるから、定期整備の際にはブラケット部のコストの安い（軸受け性能を持たないので）ツバ付きブッシュのみを交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
【００３４】
（７）耐磨耗層２６を面積の小さいセグメント耐磨耗板２６ａで構成することによって、セグメント耐磨耗板２６ａの燒結成形が容易になると共に、燒結成形の際の面歪みを小さくできるから、耐磨耗層２６の平面度を容易に確保できる。
（８）ツバ付きブッシュ２１、２４は部品単体で小型であり取り扱いが容易である為、タングステンカーバイド等の超硬合金材料を直接的にツバ部端面上に溶射して耐磨耗層２６を形成することも可能であり、その場合は安いコストで耐磨耗層２６を形成できるから、中小形の作業機等に適用し易い。
【００３５】
以上の結果、良好な軸受け性能、優れた耐久性、及び良好な整備性を有する作業機の軸受け装置を構成できる。
【００３６】
次に図３により、第２実施形態について説明する。
図３は、図１同様の第２実施形態の軸受け装置の要部断面図である。なお、図１，２と同一構成要素には同一符合を付して説明を省き、以後も同様とする。
【００３７】
図３において、左右のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれ炭素鋼からなるツバ付きブッシュ３４，３４を挿通しており、このツバ付きブッシュ３４，３４のピン軸芯方向内側のツバ部端面の各摺動部３４ａは浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の表面処理によって硬化している。
【００３８】
本実施形態によると、第１実施形態での効果に加えて次の効果が得られる。
（１）ツバ付きブッシュ３４には炭素鋼を用いて、熱処理で摺動部３４ａの硬さを確保しているから、安いコストでアブレッシブ磨耗に対する耐久性を得ることができる。
（２）ツバ付きブッシュ３４の摺動部３４ａの硬度は、対面するボス部１３ａのツバ付きブッシュ２１の耐磨耗層２６（超硬合金材料を燒結成形したもの）の硬さよりも低いから、磨耗は摺動部３４ａ側に集中させることができる。その結果、定期整備の際に、摺動性を有していない材料からなるコストの安いツバ付きブッシュ３４のみを交換すればよいので、トータルコストを低減できる。
【００３９】
次に図４により、第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
図４において、ボス部１３ａの左右両端部にはそれぞれツバ付きブッシュ４１，４１を挿通し、左右のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれツバ付きブッシュ４４，４４を挿通している。ツバ付きブッシュ４１は、ツバ付き円筒部材４１ａと、その円筒部の内周に設けた摺動部材４１ｂとを有した２重構造により構成している。ツバ付きブッシュ４１，４４は共に耐摩耗性を有する硬い材料からなっている。
【００４０】
なお、摺動部材４１ｂは、一般的には予め円筒状に成形した後にツバ付き円筒部材４１ａの円筒部内周に圧入嵌合するようにしているが、例えば、圧入嵌合後に熱処理で固着しても良く、または緩く嵌合してロー付け等で固着しても良い。また、摺動部材４１ｂは、ツバ付きブッシュ４１の円筒部内周に直接的に摺動性の良い材料を燒結して形成した摺動材層で構成してもよい。
【００４１】
本実施形態によると、次の効果が得られる。
（１）ブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの少なくともいずれか一方にツバ付きブッシュ４４，４１を挿通することにより、第１実施形態の（１）（２）と同様に、脱落防止、交換容易性、及び材料選択の自由性による摺動性と耐久性の確保容易等の効果が得られる。
（２）ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ４１をツバ付き円筒部材４１ａとその円筒部内周に設けた摺動部材４１ｂとの２重構造としたので、ツバ部と連結ピン摺動部との材質を任意に選択できる。即ち、摺動部材４１ｂには摺動に最適な材料を使用することによって、作業機から加わる大きなラジアル荷重を支承しつつ、連結ピン２７との摺動時の「鳴き音」や溶着磨耗を防止できる。と同時に、ツバ付きブッシュ４１のツバ付き円筒部材４１ａについては、ツバ部端面４１ｃのアブレッシブ磨耗に対する耐久性を考慮して材料及び製作方法を任意に選択できる。従って、安いコストで、良好な軸受け性能と高い耐久性を両立させることができる。また、ツバ付き円筒部材と摺動部材とのいずれか一方の損傷や磨耗した方の部材のみを交換できるので、交換費用（メンテナンスコスト）を安くできる。
（３）ブラケット部１５ａに挿通するツバ付きブッシュ４４は、連結ピン２７を支承するだけであるから、ツバ部端面の摺動面４４ａのアブレッシブ磨耗に対する耐久性を考慮して材料及び製作方法を自由に選択できる。
【００４２】
（４）上記（２）と（３）により、ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ４１のツバ付き円筒部材４１ａとブラケット部１５ａに挿通するツバ付きブッシュ４４はそれぞれ材料及び製作方法を任意に選択できるから、第１実施形態と同様にして例えば、ツバ付き円筒部材４１ａ及びツバ付きブッシュ４４の材料は普通鋼とし、そのツバ部端面に予め超硬合金材料で燒結成形した耐磨耗板をロー付けして耐磨耗層を形成してメンテナンスフリーにする、あるいはその材料を焼入れ鋼として、熱処理で硬くしたツバ部端面に耐磨耗層を溶射して定期点検部品に指定する、あるいは浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の表面硬化熱処理を施した鋼により製作して定期交換部品に指定する、などのようにコストを考慮した耐久性とメンテナンス方法を自由に選択することができる。
【００４３】
（５）上記（４）の耐久性とメンテナンス方法の選択において、例えば、ツバ付きブッシュ４１のツバ付き円筒部材４１ａのツバ部端面４１ｃの硬さに対して、ツバ付きブッシュ４４のツバ部端面４４ａの硬さの方が低くなるように、相互の材料及び／又は熱処理方法を選択すると、定期整備の際にはコストの安い方のツバ付きブッシュ４４のみを交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
【００４４】
次に図５により、第４実施形態について説明する。図５は本実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
図５において、ボス部１３ａの左右両端部にはそれぞれツバ付きブッシュ５１，５１を挿通し、左右のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれツバ付きブッシュ２４，２４を挿通している。ツバ付きブッシュ５１は、ツバ付き円筒部材５１ａと、その円筒部の内周に設けた摺動部材４１ｂとを有した２重構造により構成している。また、ツバ付き円筒部材５１ａとツバ付きブッシュ２４との互いに対面する端面にはそれぞれ耐磨耗層２６を形成している。
【００４５】
本実施形態によると、第３実施形態の効果に加えて、次の効果が得られる。
（１）ツバ付きブッシュ２４及びツバ付き円筒部材５１ａの材料として共に普通鋼を用いても、それぞれに形成した耐磨耗層２６によってアブレッシブ磨耗に対する高い耐久性を確保できるから、安いコストで高い耐久性を実現できる。
（２）耐磨耗層２６は、第１実施形態で詳述したとおり、例えば予め超硬合金材料を燒結成形して製作した耐磨耗板をロー付けして構成することによって磨耗寿命を大幅に向上できるから、メンテナンスフリーの軸受け装置が得られる。これにより、稼動率を重要視する大型作業車両等に適用した場合の効果が大きい。また、耐磨耗層２６を超硬合金材料を溶射して形成する場合にはより安いコストで高い耐久性を確保できるから、中小型作業車両等への適用に適する。
以上の結果、安いコストで、更に良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性とを有する作業機の軸受け装置を提供できる。
【００４６】
次に図６により、第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４又は第５実施形態において左右のブラケット部１５ａ，１５ａの構造のみが異なるので、異なる構成を説明する。尚、図６は本実施形態の軸受け装置の要部断面図であり、図５に対する他の実施態様を表す。
ボス部１３ａの両端部には２重構造のツバ付きブッシュ５１（又は図４のツバ付きブッシュ４１、以下同様）を挿通し、左右のブラケット部１５ａ，１５ａの、ボス部１３ａのツバ付き円筒部材５１ａ（又は４１ａ）との摺動面には、耐磨耗層２６ｂを形成する。耐磨耗層２６ｂは、第１実施形態で詳細に説明したような、例えば予め超硬合金材料等を燒結成形して製作した耐磨耗板をブラケット部１５ａにロー付けしている。なお、ツバ付き円筒部材５１ａのツバ部端面には、前実施形態同様の耐磨耗層２６を形成している。
【００４７】
本実施形態によると、次の効果が得られる。
（１）ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ５１（又は４１）は、ツバ付き円筒部材５１ａ（又は４１ａ）と、その円筒部の内周に設けた摺動部材４１ｂとを有した２重構造としているので、第４又は第５実施形態におけるツバ付きブッシュ４１、５１の有する効果と同様の効果が得られる。
（２）高い材料は、耐磨耗層部分（ツバ付き円筒部材５１ａの耐磨耗層２６、又はツバ付き円筒部材４１ａ）と摺動部材４１ｂだけでよく少ないから、安いコストで極めて高い耐久性を実現できる。
【００４８】
なお、以上は油圧ショベルを例に説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。即ち、第２部材のブラケット部で連結ピンの両端部を支承し、同連結ピンの中央部で第１部材のボス部を回動自在に連結した作業機の軸受け装置に広く適用でき、上記同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図２】図１のＮ−Ｎ断面図である。
【図３】第２実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図４】第３実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図５】第４実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図６】第５実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図７】油圧ショベルの側面図である。
【図８】従来技術の軸受け装置の要部断面図である。
【図９】従来技術の他の実施例を表す軸受け装置の要部部分断面図である。
【符号の説明】
１３…アーム（第１部材）、１３ａ…ボス部、１３ｂ…端面、１５…バケット（第２部材）、１５ａ…ブラケット部、１５ｃ…端面、２１…ツバ付きブッシュ、２４…ツバ付きブッシュ、２６…耐磨耗層、２６ａ…セグメント耐磨耗板、２６ｂ…耐磨耗層、２７…連結ピン、３４…ツバ付きブッシュ、３４ａ…摺動部、４１…ツバ付きブッシュ、４１ａ…ツバ付き円筒部材、４１ｂ…摺動部材、４１ｃ…ツバ部端面、４４…ツバ付きブッシュ、５１…ツバ付きブッシュ、５１ａ…ツバ付き円筒部材、６１…ブッシュ、７１，７２，８６，８７…耐磨耗層、８３，８４…リング状部材、８５…ボルト。
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両等の作業機の軸受け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械等の作業車両の作業機の回動部分には、第１部材と第２部材をピンによって回動自在に連結した軸受け装置が配設されており、同軸受け装置は一般的に、第２部材の１対のブラケット部（以下、単にブラケット部と言う。）の間に第１部材のボス部（以下、単にボス部と言う。）を挟んで連結ピンにより回動可能に連結している。図７は油圧ショベルの例を表しており、この油圧ショベルは、車体（上部旋回体４）の前部に上下方向に揺動自在に連結されたブーム１１、アーム１３及びバケット１５を有する作業機を備えており、それぞれの連結部に軸受け装置が配設されている。
【０００３】
従来の軸受け装置としては、例えば特開平９−１８４５１８号公報に開示されたものが知られており、以下同公報により説明する。図８〜図９はこの公報に記載された軸受け装置の要部断面図であり、例えば図７のＭ−Ｍ断面図を表す。
図８に示すように、前記アーム１３の先端部にはボス部１３ａが設けられており、ボス部１３ａの左右両端部にはその内周面が連結ピン２７と摺動自在とされたブッシュ６１，６１が圧入嵌合されている。また、バケット１５の基端部に設けた左右１対のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれボス部１５ｂ，１５ｂが形成されており、左右のボス部１５ｂ，１５ｂ及びブッシュ６１，６１を貫通して連結ピン２７が挿通されている。
ブッシュ６１に保油性の良い材料を用いており、これにより連結ピン２７との間で大きなラジアル荷重を支承しつつ摺動した時にも焼付きを防止し、「鳴き音」や溶着磨耗の発生を防止できるとしている。
【０００４】
また、ボス部１３ａの左右両端面１３ｂ，１３ｂと左右ブラケット部１５ａ，１５ａの各ボス部１５ｂの上記端面１３ｂに対面した内側端面１５ｃ，１５ｃとには、タングステンカーバイド等の超硬合金材料又はセラミックス材料を溶射して耐磨耗層７１，７２がそれぞれ形成されており、この耐磨耗層７１，７２は土砂に拮抗する硬さを有するから、耐磨耗層７１，７２間に土砂粒等が侵入した時にも、引掻き傷が付き難くて所謂アブレッシブ磨耗が防止できるとしている。
【０００５】
また図９は上記公報の他の実施例を表しており、同図において、ボス部１３ａの左右両端面１３ｂ，１３ｂと左右ブラケット部１５ａ，１５ａのボス部１５ｂ、１５ｂの内側端面１５ｃとにはそれぞれ環状溝８１，８２を配設し、環状溝８１，８２内にはそれぞれリング状部材８３，８４を嵌め込んでボルト８５で取着すると共に、リング状部材８３，８４の互いに対向する面上には予め超硬合金材料又はセラミックス材料の溶射処理により耐磨耗層８６，８７を形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−１８４５１８号公報に開示された従来技術には、次のような問題がある。
（１）耐磨耗層７１，７２や耐磨耗層８６，８７は超硬合金材料又はセラミックス材料を溶射して形成されているから、その硬さは土砂に含まれるアルミナ、シリカ、石英及び長石等の硬い材質に拮抗する硬さを有するが、圧倒的に勝る硬さではないから磨耗は進行する。そして溶射によって形成される一般的な厚みは数十ミクロン〜数百ミクロンであるため、磨耗寿命は比較的に短い。また、耐磨耗層７１，７２及び耐磨耗層８６，８７の厚みは上記のように比較的薄いので、耐磨耗層７１と耐磨耗層７２の間又は耐磨耗層８６と耐磨耗層８７の間に数ミリメートル程度の硬い石等が入り込んだ状態でスラスト力により挟みつけられると、これによる圧痕は母材部に及ぶから、耐磨耗層７１，７２，８６，８７は圧痕部を起点にして亀裂及び剥離を起こす可能性が高い。
（２）上記（１）で耐磨耗層７１，７２，８６，８７が磨耗したり損傷した場合に、作業現場でこれを補修するのは非常に困難であり、整備性に問題がある。
【０００７】
（３）耐磨耗層８６，８７が形成されているリング状部材８３，８４をボルト８５で取着する構成（図９）においては、バケット１５の揺動に伴ってリング状部材８３，８４の摺動方向は反転を繰り返すから、ボルト８５には方向が反転する横荷重が繰返し加わり、更にスラスト荷重でリング状部材８３，８４が押し付けられる度にボルト８５の締め付け力（張力）が減少するから、ボルト８５が緩んで抜け出す可能性があり、耐久性に問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性とを有する作業機の軸受け装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、第１部材のボス部と第２部材のブラケット部とを連結ピンにより回動自在に連結した作業機の軸受け装置において、ボス部及びブラケット部にそれぞれツバ付きブッシュを該ツバ部が互いに対面するように挿通し、両ツバ付きブッシュのツバ部の対面する摺動面の少なくとも何れか一方に耐磨耗層を設けた構成としている。
【００１０】
第１発明によると、次の作用及び効果が得られる。
（１）ツバ付きブッシュを用いるので、ブラケット部とボス部との摺動面となるツバ部の脱落を防止できると共に、ツバ部が損傷したり又は磨耗した場合にツバ付きブッシュのみを容易に交換できるので、整備性が非常に良い。
（２）構造部材であるブラケット部及びボス部の材質に関わらずに、ツバ付きブッシュの材料を耐摩耗性や摺動性を考慮して任意に選択できる。
（３）ボス部に挿通するツバ付きブッシュは、軸受けに最適な材料を選択した場合でも、該ツバ部端面のブラケット部に対面する摺動面には耐磨耗層を形成するから、アブレッシブ磨耗に対する耐久性を持たせることができる。この結果、良好な軸受け性能と高い耐久性とを両立できる。
（４）部品単体の状態でツバ付きブッシュのツバ部端面の摺動面に耐磨耗層を形成できるから、例えば超硬合金材料を溶射して形成する場合でも取り扱いが楽で製作が容易であり、安いコストで高い耐久性が得られる。
【００１１】
（５）部品単体でのツバ付きブッシュは熱当量が小さいから、加熱炉等で容易に加熱できるので、例えば予め超硬合金材料を円環薄板形状に燒結成形して製作した耐磨耗板を、ツバ部端面の摺動面上に加熱ロー付けして耐磨耗層を形成することが容易にできる。この結果、耐磨耗層の厚みを厚くできるから、磨耗寿命を大幅に向上できると共に、圧痕による耐磨耗層の亀裂及び剥離等の損傷を防止でき、メンテナンスフリーのツバ付きブッシュとすることができる。これにより、機械の稼動率を重要視する大型作業車両等にも適用でき、汎用性が広い。
【００１２】
（６）ブラケット部に挿通するツバ付きブッシュは、連結ピンを支承するだけでよいので、母材として通常の鋼材を用い、そのツバ部端面には上記（５）と同様の方法等で耐磨耗層を形成することによってアブレッシブ磨耗に対する高い耐久性を付与することができる。これにより、安いコストで高い耐久性を得ることができる。
【００１３】
（７）ボス部及びブラケット部のツバ付きブッシュの耐摩耗性に違いを持たせることが可能となる。これにより、例えばコストの安いブラケット部のツバ付きブッシュを低硬度として、定期整備の際にはこの安いツバ付きブッシュのみを交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
以上の結果、安いコストで、良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性を有する作業機の軸受け装置が得られる。
【００１４】
第２発明は、第１発明に基づき、前記ボス部に挿通するツバ付きブッシュが、ツバ付き円筒部材とその円筒部の内周に設けた摺動部材とを有する２重構造としたツバ付きブッシュであることを特徴としている。
【００１５】
第２発明によると、第１発明の効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１）ボス部のツバ付きブッシュをツバ付き円筒部材とその円筒部内周に設けた摺動部材との２重構造としたので、ツバ部と連結ピン摺動部との材質を任意に選択できる。これにより、「鳴き音」や溶着磨耗のない摺動性の良い部材と、アブレッシブ磨耗や衝撃に対して強い耐磨耗層とを同一の母材に組合わせることができ、良好な軸受け性能と高い耐久性を両立できる。また、ツバ付き円筒部材及び摺動部材の内損傷や磨耗した方の部材のみを交換すればよいので、交換費用（メンテナンスコスト）を安くできる。
【００１６】
（２）ボス部に挿通するツバ付き円筒部材の材料及び製作方法は、第１発明におけるブラケット部のツバ付きブッシュの場合と同様にコストを考慮した耐久性及びメンテナンス方法に基づいて自由に選択できる。
以上の結果、ボス部のツバ付きブッシュも、安いコストで良好な軸受け性能、優れた耐久性、良好な整備性を有する。
【００１７】
第３発明は、第１部材のボス部と第２部材のブラケット部とを連結ピンにより回動自在に連結した作業機の軸受け装置において、ボス部にツバ付きブッシュを該ツバ部がブラケット部に対面するように挿通し、ツバ付きブッシュは、ツバ付き円筒部材とその円筒部の内周に設けた摺動部材とを有する２重構造とした構成としている。
【００１８】
第３発明によると、次の作用及び効果が得られる。
（１）ボス部にツバ付きブッシュを挿通したので、ツバ部の脱落防止、磨耗や損傷時の交換容易性が図れる。また、構造部材であるボス部の材質にとらわれることなく、円筒部の摺動性とツバ部端面の摺動面耐磨耗性とを考慮してツバ付きブッシュの材料を自由に選択できる。従って、良好な摺動性能と高い耐久性とが得られる。
【００１９】
（２）ボス部のツバ付きブッシュをツバ付き円筒部材とその円筒部内周に設けた摺動部材との２重構造としたので、ツバ部と連結ピン摺動部との材質を任意に選択できる。従って、「鳴き音」や溶着磨耗のない摺動性の良い部材と、アブレッシブ磨耗や衝撃に対して強い耐磨耗層とを同一の母材に組合わせることができ、良好な軸受け性能と高い耐久性を両立できる。また、構造部品であるボス部自体の補修の必要がなく、ツバ付き円筒部材と摺動部材とのいずれか一方の損傷や磨耗した方の部材を交換すればよいので、交換費用を安くできる。
【００２０】
（３）例えばボス部に挿通するツバ付き円筒部材のツバ部端面の硬さが、該ツバ部端面が対面するブラケット部端面に形成した耐磨耗層の硬さよりも低くなるように、ツバ付き円筒部材のツバ部とブラケット部端面との耐磨耗層間の材料及び／又は製作方法を選択することにより、定期整備の際にはボス部のツバ付きブッシュのツバ付き円筒部材又は摺動部材を交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
以上の結果、安いコストで、良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性とを有する作業機の軸受け装置が得られる。
【００２１】
第４発明は、第３発明に基づき、前記ツバ付きブッシュのツバ部のブラケット部に対面する摺動面に耐磨耗層を設けた構成としている。
【００２２】
第４発明によると、第３発明の効果に加えて、次の効果が得られる。
ボス部のツバ付きブッシュ（ツバ付き円筒部材）のツバ部のブラケット部に対面する摺動面に耐磨耗層を設けたため、ブラケット部との摺動に対する耐磨耗性を確保できると共に、この耐磨耗層についてはアブレッシブ磨耗に対する耐久性を考慮して材料及び製作方法を任意に選択できる。従って、コストを考慮した耐久性とメンテナンス方法を自由に幅広く選択できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、図１〜図６を参照して詳述する。尚、作業車両として図７に示す油圧ショベルを例に説明する。
【００２４】
先ず図１〜図２により、第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の軸受け装置の要部断面図で、図７のＭ−Ｍ断面図を表し、図２は図１のＮ−Ｎ断面図である。なお、図７と同一構成要素には同一符合を付して以下での説明を省略する。
【００２５】
図１において、アーム（以下、第１部材と言う。）１３の先端部には連結ピン２７を挿通するボス部１３ａが配設され、ボス部１３ａの左右両端部にはツバ付きブッシュ２１，２１が圧入嵌合されており、このツバ付きブッシュ２１，２１の内周面は連結ピン２７と摺動自在となっている。バケット（以下、第２部材と言う。）１５の左右１対のブラケット部１５ａ，１５ａの貫通孔には連結ピン２７を支承するツバ付きブッシュ２４，２４がそれぞれ圧入嵌合されており、連結ピン２７はこれらのツバ付きブッシュ２４，２４及びツバ付きブッシュ２１，２１を貫通して挿通されている。また、図中左側のブラケット部１５ａの外側面には連結ピン２７用の挿通孔２８ａを有するロックプレート２８がボルト２８ｂで取着されており、ロックプレート２８と連結ピン２７を径方向に貫通したボルト２９をナット２９ａで締着して、連結ピン２７の回転と抜け出しを防止している。更に、ツバ付きブッシュ２４のツバ部とツバ付きブッシュ２１のツバ部との対面する端面には、それぞれ耐磨耗層２６，２６を形成している。
【００２６】
ボス部１３ａの内周中央部にはグリースポケット３７が形成され、グリースポケット３７に給脂パイプ３８及びグリースニップル３９を介してグリースの補給を可能としている。また、左右のツバ付きブッシュ２１，２１の外側端部にはダストシール２３が装着され、ツバ付きブッシュ２４のツバ部とツバ付きブッシュ２１のツバ部との摺動面外周部にはシール２５が装着されている。
【００２７】
図２において、耐磨耗層２６は、予め超硬合金材料を円環薄板形状の１部を成すセグメント薄板形状に燒結成形したセグメント耐磨耗板２６ａを、ツバ部端面上に円環状に配列して加熱ロー付けして構成している。
なお、耐磨耗層２６は、予め超硬合金材料を円環薄板形状に燒結成形してツバ部端面上に加熱ロー付けしてもよいし、超硬合金材料を直接的にツバ部端面上に溶射して形成してもよい。
【００２８】
また、本実施形態ではブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの対面する側に共にツバ付きブッシュ２４，２１を挿通しているが、他の実施態様として、ブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの何れか一方にツバ付きブッシュを挿通してもよい。この場合、他方のブラケット部１５ａ又はボス部１３ａの摺動面には耐磨耗層を溶射等により形成してもよい。
【００２９】
本実施形態の構成によると、以下に述べる作用と効果が得られる。
（１）ブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの少なくともいずれか一方にそれぞれツバ付きブッシュ２４，２１を挿通しているので、ブッシュのツバ部は使用中に脱落することがなく、しかもツバ部が磨耗や損傷した場合にはツバ付きブッシュ２４，２１のみを交換すればよいから、整備性を非常に向上できる。
（２）ツバ付きブッシュ２４，２１を設けることにより、構造部材であるブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの材質にとらわれることなく、摺動性、耐摩耗性及びコスト等を考慮してツバ付きブッシュ２４，２１の材料を自由に選択して軸受け装置を構成できる。
【００３０】
（３）ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ２１は、作業機から加わる大きなラジアル荷重を支承すると共に連結ピン２７と摺動しても焼付き等を起こさないようにする必要がある。本発明によると、ツバ付きブッシュ２１は摺動性に適した余り硬くない軸受材料を選択でき、同時にそのツバ部端面のブラケット部１５ａとの摺動面には耐磨耗層２６を形成することによってアブレッシブ磨耗に対する高い耐久性を付与することができる。この結果、ボス部１３ａのツバ付きブッシュ２１の良好な軸受け性能（摺動性）と高い耐久性を両立させることができる。
【００３１】
（４）ブラケット部１５ａに挿通するツバ付きブッシュ２４は、連結ピン２７を支承するだけであるから、ツバ部端面のボス部１３ａとの摺動面にアブレッシブ磨耗に対する耐久性を有する耐摩耗層２６を形成可能な材料を選択すれば良い。従って、例えば、ツバ付きブッシュ２４の材料は普通鋼とし、ツバ部端面に耐摩耗性の高い材料で製作した耐磨耗板をロー付けして耐磨耗層２６を形成してメンテナンスフリーにする、あるいはツバ付きブッシュの材料を焼入れ鋼とし、熱処理で硬くしたツバ部端面に耐磨耗層２６を溶射で形成して定期点検部品に指定する、あるいはツバ付きブッシュ２４を浸炭焼入れ又は高周波焼入れの表面硬化熱処理鋼製として定期交換部品に指定する、などのようにコストを考慮した耐久性とメンテナンス方法とを自由に選択することができるので、設計の幅が広がる。その結果、安いコストで高い耐久性を得ることができる。
【００３２】
（５）部品単体でのツバ付きブッシュ２１，２４は質量が小さく従って熱当量が小さいから、加熱炉、バーナー又は高周波コイル等で容易に加熱できる結果、例えば予め超硬合金材料を円環薄板形状に燒結成形して製作した耐磨耗板を、ツバ部端面上に配置して加熱ロー付けして耐磨耗層２６を形成できる。同様に、予め超硬合金材料を円環薄板形状の１部を成すセグメント薄板状に燒結成形して製作した耐磨耗板を、ツバ部端面上に円環状に配列して加熱ロー付けし、耐磨耗層２６を形成することも容易にできる。この結果、耐磨耗層２６（セグメント耐磨耗板２６ａ）を例えば数ミリメートルの厚さに厚くできるから、磨耗寿命が大幅に向上するだけでなく、ツバ部の母材が軸受けに最適で必ずしも硬くない材料であっても、ツバ部の耐磨耗層２６には小石等による圧痕が付かないから耐磨耗層２６の亀裂及び剥離等の損傷が発生することもなく、メンテナンスフリーのツバ付きブッシュとすることができる。これにより、機械の稼動率を重要視する大型作業車両等にも適用できる。
【００３３】
（６）ボス部１３ａ及びブラケット部１５ａのツバ付きブッシュ２１，２４の組合わせにおいて、いずれか一方の、例えばボス部１３ａのツバ付きブッシュ２１のツバ部には耐磨耗層２６を形成すると共に、他方のブラケット部１５ａのツバ付きブッシュ２４には耐磨耗層２６よりも硬さの低い、浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の表面硬化熱処理鋼製を用いることが可能となる。これにより、ツバ部の磨耗は硬さの低い方に集中させられるから、定期整備の際にはブラケット部のコストの安い（軸受け性能を持たないので）ツバ付きブッシュのみを交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
【００３４】
（７）耐磨耗層２６を面積の小さいセグメント耐磨耗板２６ａで構成することによって、セグメント耐磨耗板２６ａの燒結成形が容易になると共に、燒結成形の際の面歪みを小さくできるから、耐磨耗層２６の平面度を容易に確保できる。
（８）ツバ付きブッシュ２１、２４は部品単体で小型であり取り扱いが容易である為、タングステンカーバイド等の超硬合金材料を直接的にツバ部端面上に溶射して耐磨耗層２６を形成することも可能であり、その場合は安いコストで耐磨耗層２６を形成できるから、中小形の作業機等に適用し易い。
【００３５】
以上の結果、良好な軸受け性能、優れた耐久性、及び良好な整備性を有する作業機の軸受け装置を構成できる。
【００３６】
次に図３により、第２実施形態について説明する。
図３は、図１同様の第２実施形態の軸受け装置の要部断面図である。なお、図１，２と同一構成要素には同一符合を付して説明を省き、以後も同様とする。
【００３７】
図３において、左右のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれ炭素鋼からなるツバ付きブッシュ３４，３４を挿通しており、このツバ付きブッシュ３４，３４のピン軸芯方向内側のツバ部端面の各摺動部３４ａは浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の表面処理によって硬化している。
【００３８】
本実施形態によると、第１実施形態での効果に加えて次の効果が得られる。
（１）ツバ付きブッシュ３４には炭素鋼を用いて、熱処理で摺動部３４ａの硬さを確保しているから、安いコストでアブレッシブ磨耗に対する耐久性を得ることができる。
（２）ツバ付きブッシュ３４の摺動部３４ａの硬度は、対面するボス部１３ａのツバ付きブッシュ２１の耐磨耗層２６（超硬合金材料を燒結成形したもの）の硬さよりも低いから、磨耗は摺動部３４ａ側に集中させることができる。その結果、定期整備の際に、摺動性を有していない材料からなるコストの安いツバ付きブッシュ３４のみを交換すればよいので、トータルコストを低減できる。
【００３９】
次に図４により、第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
図４において、ボス部１３ａの左右両端部にはそれぞれツバ付きブッシュ４１，４１を挿通し、左右のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれツバ付きブッシュ４４，４４を挿通している。ツバ付きブッシュ４１は、ツバ付き円筒部材４１ａと、その円筒部の内周に設けた摺動部材４１ｂとを有した２重構造により構成している。ツバ付きブッシュ４１，４４は共に耐摩耗性を有する硬い材料からなっている。
【００４０】
なお、摺動部材４１ｂは、一般的には予め円筒状に成形した後にツバ付き円筒部材４１ａの円筒部内周に圧入嵌合するようにしているが、例えば、圧入嵌合後に熱処理で固着しても良く、または緩く嵌合してロー付け等で固着しても良い。また、摺動部材４１ｂは、ツバ付きブッシュ４１の円筒部内周に直接的に摺動性の良い材料を燒結して形成した摺動材層で構成してもよい。
【００４１】
本実施形態によると、次の効果が得られる。
（１）ブラケット部１５ａ及びボス部１３ａの少なくともいずれか一方にツバ付きブッシュ４４，４１を挿通することにより、第１実施形態の（１）（２）と同様に、脱落防止、交換容易性、及び材料選択の自由性による摺動性と耐久性の確保容易等の効果が得られる。
（２）ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ４１をツバ付き円筒部材４１ａとその円筒部内周に設けた摺動部材４１ｂとの２重構造としたので、ツバ部と連結ピン摺動部との材質を任意に選択できる。即ち、摺動部材４１ｂには摺動に最適な材料を使用することによって、作業機から加わる大きなラジアル荷重を支承しつつ、連結ピン２７との摺動時の「鳴き音」や溶着磨耗を防止できる。と同時に、ツバ付きブッシュ４１のツバ付き円筒部材４１ａについては、ツバ部端面４１ｃのアブレッシブ磨耗に対する耐久性を考慮して材料及び製作方法を任意に選択できる。従って、安いコストで、良好な軸受け性能と高い耐久性を両立させることができる。また、ツバ付き円筒部材と摺動部材とのいずれか一方の損傷や磨耗した方の部材のみを交換できるので、交換費用（メンテナンスコスト）を安くできる。
（３）ブラケット部１５ａに挿通するツバ付きブッシュ４４は、連結ピン２７を支承するだけであるから、ツバ部端面の摺動面４４ａのアブレッシブ磨耗に対する耐久性を考慮して材料及び製作方法を自由に選択できる。
【００４２】
（４）上記（２）と（３）により、ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ４１のツバ付き円筒部材４１ａとブラケット部１５ａに挿通するツバ付きブッシュ４４はそれぞれ材料及び製作方法を任意に選択できるから、第１実施形態と同様にして例えば、ツバ付き円筒部材４１ａ及びツバ付きブッシュ４４の材料は普通鋼とし、そのツバ部端面に予め超硬合金材料で燒結成形した耐磨耗板をロー付けして耐磨耗層を形成してメンテナンスフリーにする、あるいはその材料を焼入れ鋼として、熱処理で硬くしたツバ部端面に耐磨耗層を溶射して定期点検部品に指定する、あるいは浸炭焼入れ又は高周波焼入れ等の表面硬化熱処理を施した鋼により製作して定期交換部品に指定する、などのようにコストを考慮した耐久性とメンテナンス方法を自由に選択することができる。
【００４３】
（５）上記（４）の耐久性とメンテナンス方法の選択において、例えば、ツバ付きブッシュ４１のツバ付き円筒部材４１ａのツバ部端面４１ｃの硬さに対して、ツバ付きブッシュ４４のツバ部端面４４ａの硬さの方が低くなるように、相互の材料及び／又は熱処理方法を選択すると、定期整備の際にはコストの安い方のツバ付きブッシュ４４のみを交換すればよいので、全体として耐久性を有し、かつトータルコストを低減できる。
【００４４】
次に図５により、第４実施形態について説明する。図５は本実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
図５において、ボス部１３ａの左右両端部にはそれぞれツバ付きブッシュ５１，５１を挿通し、左右のブラケット部１５ａ，１５ａにはそれぞれツバ付きブッシュ２４，２４を挿通している。ツバ付きブッシュ５１は、ツバ付き円筒部材５１ａと、その円筒部の内周に設けた摺動部材４１ｂとを有した２重構造により構成している。また、ツバ付き円筒部材５１ａとツバ付きブッシュ２４との互いに対面する端面にはそれぞれ耐磨耗層２６を形成している。
【００４５】
本実施形態によると、第３実施形態の効果に加えて、次の効果が得られる。
（１）ツバ付きブッシュ２４及びツバ付き円筒部材５１ａの材料として共に普通鋼を用いても、それぞれに形成した耐磨耗層２６によってアブレッシブ磨耗に対する高い耐久性を確保できるから、安いコストで高い耐久性を実現できる。
（２）耐磨耗層２６は、第１実施形態で詳述したとおり、例えば予め超硬合金材料を燒結成形して製作した耐磨耗板をロー付けして構成することによって磨耗寿命を大幅に向上できるから、メンテナンスフリーの軸受け装置が得られる。これにより、稼動率を重要視する大型作業車両等に適用した場合の効果が大きい。また、耐磨耗層２６を超硬合金材料を溶射して形成する場合にはより安いコストで高い耐久性を確保できるから、中小型作業車両等への適用に適する。
以上の結果、安いコストで、更に良好な軸受け性能と、優れた耐久性及び良好な整備性とを有する作業機の軸受け装置を提供できる。
【００４６】
次に図６により、第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４又は第５実施形態において左右のブラケット部１５ａ，１５ａの構造のみが異なるので、異なる構成を説明する。尚、図６は本実施形態の軸受け装置の要部断面図であり、図５に対する他の実施態様を表す。
ボス部１３ａの両端部には２重構造のツバ付きブッシュ５１（又は図４のツバ付きブッシュ４１、以下同様）を挿通し、左右のブラケット部１５ａ，１５ａの、ボス部１３ａのツバ付き円筒部材５１ａ（又は４１ａ）との摺動面には、耐磨耗層２６ｂを形成する。耐磨耗層２６ｂは、第１実施形態で詳細に説明したような、例えば予め超硬合金材料等を燒結成形して製作した耐磨耗板をブラケット部１５ａにロー付けしている。なお、ツバ付き円筒部材５１ａのツバ部端面には、前実施形態同様の耐磨耗層２６を形成している。
【００４７】
本実施形態によると、次の効果が得られる。
（１）ボス部１３ａに挿通するツバ付きブッシュ５１（又は４１）は、ツバ付き円筒部材５１ａ（又は４１ａ）と、その円筒部の内周に設けた摺動部材４１ｂとを有した２重構造としているので、第４又は第５実施形態におけるツバ付きブッシュ４１、５１の有する効果と同様の効果が得られる。
（２）高い材料は、耐磨耗層部分（ツバ付き円筒部材５１ａの耐磨耗層２６、又はツバ付き円筒部材４１ａ）と摺動部材４１ｂだけでよく少ないから、安いコストで極めて高い耐久性を実現できる。
【００４８】
なお、以上は油圧ショベルを例に説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。即ち、第２部材のブラケット部で連結ピンの両端部を支承し、同連結ピンの中央部で第１部材のボス部を回動自在に連結した作業機の軸受け装置に広く適用でき、上記同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図２】図１のＮ−Ｎ断面図である。
【図３】第２実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図４】第３実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図５】第４実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図６】第５実施形態の軸受け装置の要部断面図である。
【図７】油圧ショベルの側面図である。
【図８】従来技術の軸受け装置の要部断面図である。
【図９】従来技術の他の実施例を表す軸受け装置の要部部分断面図である。
【符号の説明】
１３…アーム（第１部材）、１３ａ…ボス部、１３ｂ…端面、１５…バケット（第２部材）、１５ａ…ブラケット部、１５ｃ…端面、２１…ツバ付きブッシュ、２４…ツバ付きブッシュ、２６…耐磨耗層、２６ａ…セグメント耐磨耗板、２６ｂ…耐磨耗層、２７…連結ピン、３４…ツバ付きブッシュ、３４ａ…摺動部、４１…ツバ付きブッシュ、４１ａ…ツバ付き円筒部材、４１ｂ…摺動部材、４１ｃ…ツバ部端面、４４…ツバ付きブッシュ、５１…ツバ付きブッシュ、５１ａ…ツバ付き円筒部材、６１…ブッシュ、７１，７２，８６，８７…耐磨耗層、８３，８４…リング状部材、８５…ボルト。
Claims (4)
- 第１部材(13)のボス部(13a)と第２部材(15)のブラケット部(15a)とを連結ピン(27)により回動自在に連結した作業機の軸受け装置において、
ボス部(13a)及びブラケット部(15a)にそれぞれツバ付きブッシュ(21,24)を該ツバ部が互いに対面するように挿通し、
両ツバ付きブッシュ(21,24)のツバ部の対面する摺動面の少なくとも何れか一方に、耐磨耗板を固着して耐磨耗層(26)を形成した
ことを特徴とする作業機の軸受け装置。 - 第１部材(13)のボス部(13a)と第２部材(15)のブラケット部(15a)とを連結ピン(27)により回動自在に連結した作業機の軸受け装置において、
ボス部(13a)にツバ付きブッシュ(21,51)を該ツバ部がブラケット部(15a)に対面するように挿通し、
前記ツバ付きブッシュ(21,51)のツバ部のブラケット部(15ａ)に対面する摺動面に、耐磨耗板を固着して耐磨耗層(26)を形成した
ことを特徴とする作業機の軸受け装置。 - 請求項１または２記載の作業機の軸受け装置において、
前記ボス部(13a)に挿通するツバ付きブッシュが、ツバ付き円筒部材(51a)とその円筒部の内周に設けた摺動部材(41b)とを有する２重構造としたツバ付きブッシュ(51)である
ことを特徴とする作業機の軸受け装置。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機の軸受け装置において、
前記耐磨耗板は、複数のセグメント耐磨耗板(26ａ)を円環状に配列することによって構成される
ことを特徴とする作業機の軸受け装置。
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