JP5979167B2

JP5979167B2 - スイベルブーツ

Info

Publication number: JP5979167B2
Application number: JP2014035333A
Authority: JP
Inventors: 泰彦島津; 白石　竜也; 竜也白石; 啓介下村
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015161073A

Description

本発明は、作業機械に設けられ、スイベルジョイントと上部旋回体との隙間をシールするスイベルブーツに関する。

従来、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に設けられた作業機械においては、上部旋回体の油圧回路と下部走行体の油圧回路とをスイベルジョイントで接続している。しかし、上部旋回体の開口部とスイベルジョイントとの間から入り込んだ水や土砂などが、グリスバスに入り込み、グリスの潤滑性能を低下させるという問題がある。

そこで、特許文献１には、スイベルジョイントと上部旋回体との間にシール部材を設けた上部旋回式作業機械が開示されている。この上部旋回式作業機械においては、シール部材の上方側円筒部を、スイベルジョイントを構成する略円柱状のステムの外周面に対して金属製のバンド部材で締め付けるようにしている。

特開平１１−１０７３１７号公報

しかしながら、シール部材の上方側円筒部を、ステムの外周面に対してバンド部材で締め付ける際に、シール部材の底面に金属製のバンド部材が接触していると、締め付けた際にバンド部材のエッジでシール部材に傷がつくおそれがある。シール部材に傷がつくと、シール部材の変形時にシール部材が破れるおそれがある。

そこで、シール部材の底面とバンド部材との間に隙間を生じさせながら、シール部材の上方側円筒部をバンド部材で締め付けている。しかし、手作業のため、上方側円筒部の全周にわたって隙間を管理するのが難しく、作業性が悪いという問題がある。

本発明の目的は、作業性を向上させるとともに、破れにくくすることが可能なスイベルブーツを提供することである。

本発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に設けられるとともに、前記下部走行体に設けられたスイベルジョイントで前記上部旋回体の油圧回路と前記下部走行体の油圧回路とが接続された作業機械に設けられて、前記スイベルジョイントと前記上部旋回体との隙間をシールするスイベルブーツであって、中央に開口を有するブーツ本体と、前記ブーツ本体の開口端から前記開口の軸方向に延ばして設けられた筒部と、前記ブーツ本体から前記開口の軸方向に突出した状態で設けられて前記筒部の側方に位置する突起部と、を有し、前記突起部は、前記開口の周方向に間隔をあけて複数設けられており、前記筒部は、内面が前記スイベルジョイントの外面に当接された状態で、外面側からバンド部材で締め付けられることで、前記スイベルジョイントの外面に固定され、前記筒部が前記スイベルジョイントの外面に固定される際に、前記軸方向から前記バンド部材が前記突起部に当接されることで、前記ブーツ本体と前記バンド部材との間に隙間が形成されることを特徴とする。

本発明によると、バンド部材でスイベルブーツの筒部をスイベルジョイントの外面に固定する際に、開口の軸方向からバンド部材をスイベルブーツの突起部に当接させる。これにより、筒部に対してバンド部材を位置決めすることができる。このとき、バンド部材の全周にわたって、ブーツ本体とバンド部材との間に隙間が生じるので、ブーツ本体とバンド部材との隙間寸法の管理を容易に行うことができる。そして、バンド部材で筒部を締め付ける際に、突起部のみがバンド部材に当接しているので、ブーツ本体とバンド部材との間に生じた隙間によって、バンド部材のエッジでブーツ本体に傷がつくのを抑制することができる。また、突起部の分だけスイベルブーツの肉厚が厚くなっているので、スイベルブーツを破れにくくすることができる。また、スイベルブーツの肉厚の増加を突起部の部分だけに抑えることができるので、肉厚の増加によってスイベルブーツの衝撃吸収力が低下するのを最小限に抑えることができる。これにより、作業性を向上させることができるとともに、破れにくくすることができる。

作業機械を横から見た図である。図１のＡ部の内部断面図である。図２のＢ部の拡大図である。スイベルブーツの斜視図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（作業機械の構成）
本発明の実施形態によるスイベルブーツは、作業機械１０に設けられている。作業機械１０は、例えば油圧ショベルなどである。作業機械１０は、横から見た図である図１に示すように、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、キャブ１５と、を備える。

下部走行体１１は、作業機械１０を走行させる部分であり、例えばクローラ式である。上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回機構１２を介して搭載され、旋回中心Ｏ−Ｏを中心として、下部走行体１１に対して旋回可能である。上部旋回体１３は、旋回フレーム１３ａと、上部旋回体１３の前部に設けられる作業装置１３ｂと、上部旋回体１３の後部に設けられるカウンタウエイト１３ｃと、を備える。旋回フレーム１３ａは、旋回機構１２に取り付けられる構造物である。作業装置１３ｂ（アタッチメント）は、旋回フレーム１３ａの前部に取り付けられる。作業機械１０が油圧ショベルの場合、作業装置１３ｂは、ブーム、アーム、及びバケット等である。カウンタウエイト１３ｃは、旋回フレーム１３ａの後部に取り付けられる、おもりである。

キャブ１５は、作業機械１０の運転室である。キャブ１５は、上部旋回体１３に取り付けられる。

図１のＡ部の内部断面図である図２に示すように、旋回機構１２は、上面板１６を有している。この上面板１６の上面には、中央部が上方に突出した形状の固定板１７が溶着されている。

また、上部旋回体１３は、上面板１６に対向する下面板１９を有している。この下面板１９には、固定板１７に対向する位置に、開口１９ａが設けられている。また、下面板１９には、旋回モータ２２を搭載した旋回減速機２１が固定されている。旋回減速機２１は、下部に旋回ピニオン２３を有している。

旋回機構１２の上面板１６と、上部旋回体１３の下面板１９との間には、グリスバス１８が設けられている。固定板１７は、グリスバス１８の一面を形成している。このグリスバス１８には、所定量のグリスが充填されている。

グリスバス１８内には、旋回軸受２０が設けられている。また、グリスバス１８内には、上述の旋回ピニオン２３が配置されている。旋回軸受２０の内歯車（図示せず）と、旋回ピニオン２３とは、グリスバス１８内で噛み合っている。

上部旋回体１３の旋回中心Ｏ−Ｏの中心には、上部旋回体１３の油圧回路と下部走行体１１の油圧回路とを接続するスイベルジョイント３１が設けられている。

図２のＢ部の拡大図である図３に示すように、スイベルジョイント３１の上部には、上部旋回体１３側に固定される略円柱状のステム３２が設けられている。このステム３２は、上部旋回体１３の下面板１９に設けられた開口１９ａを貫通して下面板１９の上方に突出している。ステム３２の外周面には、全周にわたって溝部３２ａが形成されている。

また、スイベルジョイント３１の下部には、略円筒状のボディ３３が設けられている。このボディ３３は、ボルト２４で固定板１７に固定されている。ボディ３３は、ステム３２の外周に回転自在に嵌合している。

（スイベルブーツの構成）
本実施形態のスイベルブーツ１は、ゴム製であり、図３に示すように、上部旋回体１３の下面板１９とステム３２との間に設けられている。ここで、下面板１９とステム３２との間から水や泥などが侵入すると、これらがグリスバス１８内に侵入して、グリスの潤滑性能を低下させる。そこで、下面板１９とステム３２との間にゴム製のスイベルブーツ１を設けることで、下面板１９とステム３２との間から水や泥などが侵入しないようにしている。

斜視図である図４に示すように、スイベルブーツ１は、中央に開口２ａを有する円形のブーツ本体２と、ブーツ本体２の開口端から開口２ａの軸方向Ｃに延ばして設けられた円筒部（筒部）３と、を有している。ブーツ本体２の周縁部２ｂには、ボルト穴６が周方向に等間隔で複数設けられている。円筒部３の内周面には、開口２ａの中心に向かって突出した突出部３ａが全周にわたって設けられている。

また、ブーツ本体２の中間部２ｃには、ベローズ（蛇腹）４が形成されている。ここで、作業機械１０の振動などによって上部旋回体１３の下面板１９とステム３２との位置関係が変化する。ベローズ４は、スイベルブーツ１が変形した際に、スイベルブーツ１の変形を緩和するものである。

図３に示すように、ブーツ本体２の周縁部２ｂの上面には、硬質のフランジプレート４１が焼付固着される。そして、ブーツ本体２の周縁部２ｂは、フランジプレート４１およびボルト穴６を貫通するボルト４２により、上部旋回体１３の下面板１９に固定される。なお、フランジプレート４１がブーツ本体２の上面に焼付固着される構成に限定されず、ブーツ本体２とフランジプレート４１とは、別体であってもよい。

また、スイベルブーツ１の円筒部３の内周面に設けられた突出部３ａは、ステム３２の外周面に設けられた溝部３２ａに嵌合される。そして、円筒部３は、その内周面がステム３２の外周面に当接された状態で、外周面側から金属製のバンド部材４３で締め付けられることで、ステム３２の外周面に固定される。

ここで、円筒部３を、ステム３２の外周面に対してバンド部材４３で締め付ける際に、スイベルブーツ１のブーツ本体２に金属製のバンド部材４３が接触していると、締め付けた際にバンド部材４３のエッジでブーツ本体２に傷がつくおそれがある。ブーツ本体２に傷がつくと、スイベルブーツ１の変形時にスイベルブーツ１が破れるおそれがある。

そこで、従来は、スイベルブーツ１のブーツ本体２とバンド部材４３との間に隙間を生じさせながら、スイベルブーツ１の円筒部３をバンド部材４３で締め付けている。しかし、手作業のため、円筒部３の全周にわたって隙間を管理するのが難しく、作業性が悪い。

そこで、本実施形態のスイベルブーツ１は、図４に示すように、ブーツ本体２から開口２ａの軸方向Ｃに突出した状態で設けられた突起部５を有している。この突起部５は、円筒部３の側方に位置しており、周方向に等間隔で３つ設けられている。なお、突起部５の数はこれに限定されないが、３つ以上であることが好ましい。また、突起部５同士の周方向の間隔は、等間隔に限定されず、それぞれ１８０°より小さい間隔であればよい。

図３に示すように、円筒部３がステム３２の外周面に固定される際に、開口２ａの軸方向（スイベルジョイント３１の軸方向）Ｃからバンド部材４３が突起部５に当接される。これにより、円筒部３に対してバンド部材４３を位置決めすることができる。このとき、バンド部材４３の全周にわたって、ブーツ本体２とバンド部材４３との間に隙間が生じるので、ブーツ本体２とバンド部材４３との隙間寸法の管理を容易に行うことができる。

そして、バンド部材４３で円筒部３を締め付ける際に、突起部５のみがバンド部材４３に当接しているので、ブーツ本体２とバンド部材４３との間に生じた隙間によって、バンド部材４３のエッジでブーツ本体２に傷がつきにくくすることができる。また、突起部５の分だけスイベルブーツ１の肉厚が厚くなっているので、スイベルブーツ１を破れにくくすることができる。これにより、バンド部材４３で締付けた際に傷がつきにくくすることができる。

また、突起部５を、開口２ａの周方向に等間隔で３つ設けることで、バンド部材４３を突起部５に当接させた際に、バンド部材４３を突起部５の上で安定させることができる。これにより、バンド部材４３で円筒部３を締め付ける作業を容易にすることができる。

なお、円筒部３をバンド部材４３で締め付ける前において、バンド部材４３は拡径している。しかし、図４に示すように、突起部５が開口２ａの径方向に所定の長さを有しているので、拡径したバンド部材４３を突起部５に好適に当接させることができる。よって、バンド部材４３がブーツ本体２に接触することがないので、バンド部材４３のエッジでブーツ本体２に傷がつくのを好適に抑制することができる。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るスイベルブーツ１によると、バンド部材４３でスイベルブーツ１の円筒部３をステム３２の外周面に固定する際に、開口２ａの軸方向Ｃからバンド部材４３をスイベルブーツ１の突起部５に当接させる。これにより、円筒部３に対してバンド部材４３を位置決めすることができる。このとき、バンド部材４３の全周にわたって、ブーツ本体２とバンド部材４３との間に隙間が生じるので、ブーツ本体２とバンド部材４３との隙間寸法の管理を容易に行うことができる。

そして、バンド部材４３で円筒部３を締め付ける際に、突起部５のみがバンド部材４３に当接しているので、ブーツ本体２とバンド部材４３との間に生じた隙間によって、バンド部材４３のエッジでブーツ本体２に傷がつくのを抑制することができる。また、突起部５の分だけスイベルブーツ１の肉厚が厚くなっているので、スイベルブーツ１を破れにくくすることができる。また、スイベルブーツ１の肉厚の増加を突起部５の部分だけに抑えることができるので、肉厚の増加によってスイベルブーツ１の衝撃吸収力が低下するのを最小限に抑えることができる。これにより、作業性を向上させることができるとともに、破れにくくすることができる。

また、突起部５を、開口２ａの周方向にそれぞれ１８０°より小さい間隔で３つ以上設けることで、バンド部材４３を突起部５に当接させた際に、バンド部材４３を突起部５の上で安定させることができる。これにより、バンド部材４３で円筒部３を締め付ける作業を容易にすることができる。

また、円筒部３を締め付ける前の、緩んで拡径した状態のバンド部材４３を、軸方向Ｃから突起部５に当接させる。緩んで拡径した状態のバンド部材４３が突起部５に当接することで、バンド部材４３がブーツ本体２に接触することがない。これにより、バンド部材４３のエッジでブーツ本体２に傷がつくのを好適に抑制することができる。

（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１スイベルブーツ
２ブーツ本体
２ａ開口
２ｂ周縁部
２ｃ中間部
３円筒部（筒部）
３ａ突出部
４ベローズ
５突起部
６ボルト穴
１０作業機械
１１下部走行体
１２旋回機構
１３上部旋回体
１３ａ旋回フレーム
１３ｂ作業装置
１３ｃカウンタウエイト
１５キャブ
１６上面板
１７固定板
１８グリスバス
１９下面板
１９ａ開口
２０旋回軸受
２１旋回減速機
２２旋回モータ
２３旋回ピニオン
２４ボルト
３１スイベルジョイント
３２ステム
３２ａ溝部
３３ボディ
４１フランジプレート
４２ボルト
４３バンド部材

Claims

下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に設けられるとともに、前記下部走行体に設けられたスイベルジョイントで前記上部旋回体の油圧回路と前記下部走行体の油圧回路とが接続された作業機械に設けられて、前記スイベルジョイントと前記上部旋回体との隙間をシールするスイベルブーツであって、
中央に開口を有するブーツ本体と、
前記ブーツ本体の開口端から前記開口の軸方向に延ばして設けられた筒部と、
前記ブーツ本体から前記開口の軸方向に突出した状態で設けられて前記筒部の側方に位置する突起部と、
を有し、
前記突起部は、前記開口の周方向に間隔をあけて複数設けられており、
前記筒部は、内面が前記スイベルジョイントの外面に当接された状態で、外面側からバンド部材で締め付けられることで、前記スイベルジョイントの外面に固定され、
前記筒部が前記スイベルジョイントの外面に固定される際に、前記軸方向から前記バンド部材が前記突起部に当接されることで、前記ブーツ本体と前記バンド部材との間に隙間が形成されることを特徴とするスイベルブーツ。
前記突起部は、前記開口の周方向にそれぞれ１８０°より小さい間隔で３つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスイベルブーツ。
前記突起部には、前記筒部を締め付ける前の拡径した状態の前記バンド部材が前記軸方向から当接されることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイベルブーツ。