JP6537002B1 - 建設機械のアタッチメント用シムおよびその装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】建設機械の腕とアタッチメントとの間に生じる隙間を小さくするとともに、その着脱を容易なものとする建設機械のアタッチメント用シムを提供することを課題とする。【解決手段】パワーショベルやユンボ等の建設機械１の腕２にピン３を介して装着されるアタッチメント４と前記腕との間に形成される隙間Ｇにおいて前記ピンの外周に装着される弾性材料からなるシム５であって、所定幅を有し一部に不連続部Ｈを有する円環状に形成され、前記不連続部を除く部位に、内周縁５ａ若しくは外周縁５ｂに開口するスリット７が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

建設機械、たとえば、パワーショベルやユンボ等にあっては、その腕の先端に、種々のアタッチメントがピンを介して装着されている（特許文献１参照）。

このような建設機械にあっては、たとえば、前記アタッチメントを交換した場合、このアタッチメントの、前記腕との連結部における寸法の違いなどによって、前記アタッチメントと前記腕との間に、前記ピンの長さ方向に隙間が生じることがある。

特開２００４−３２４１８２号公報

前述したように前記アタッチメントと腕との間に隙間が生じると、操作時に前記アタッチメントに不要な動きが生じて操作に悪影響を与え、あるいは、前記アタッチメントと前記腕とがぶつかることによって振動が生じ、また、摩耗が進んでしまうといった不具合の発生が想定される。

一方、このような不具合を解消するために、前記隙間にシムを装着して、この隙間を小さくすることも提案されている。

一般的に前記シムは環状に形成されており、前記アタッチメントと前記腕との隙間に装着するには、前記シムを、前記アタッチメントと腕に形成されたピン挿入孔に位置合わせした状態に保持しておき、このシムに、前記腕およびアタッチメントに挿入される前記ピンを挿通させなければならない。

したがって、前記シムを装着ないしは交換する場合、前記ピンの抜き差しする作業が必要であることから、その作業が繁雑である。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、建設機械の腕とアタッチメントとの間に生じる隙間を小さくするとともに、その着脱を容易なものとする建設機械のアタッチメント用シムおよびその装着方法を提供することを解決すべき課題とする。

本発明の建設機械のアタッチメント用シムは、前述した課題を解決するために、パワーショベルやユンボ等の建設機械の腕にピンを介して装着されるアタッチメントと前記腕との間に形成される隙間において前記ピンの外周に装着される弾性材料からなるシムであって、所定幅を有し一部に不連続部を有する円環状に形成され、前記不連続部を除く部位に、内周縁若しくは外周縁に開口するスリットが形成されていることを特徴としている。

本発明のシムは、その不連続部を前記ピンの外周に突き当てた後に前記ピンへ向けて押圧することにより、前記ピンの外周に装着される。

このような操作により、前記シムは、その弾性により前記不連続部を広げつつ前記ピンの外周に位置され、装着後は、その弾性により前記不連続部が元の形状に復帰することにより、前記ピンの外周を取り巻くようにして止着される。
また、逆の操作で前記シムを取り外す。

前述した着脱操作時に、前記スリットにより前記シムの弾性変形に要する力が軽減され、これによって、前記シムの着脱操作が容易となる。

このように装着された前記シムにより前記腕と前記アタッチメントとの隙間を狭めて、両者のがたつきを抑制することができる。

そして、前記腕と前記アタッチメントを連結している前記ピンの連結状態を解くことなく、すなわち、前記ピンを抜き差しすることなく前記シムの着脱が可能である。

前記不連続部の、円環の内周縁における幅は、前記ピンの外径よりも狭く形成することが好ましい。

このような構成とすることにより、前記シムを抜き方向に移動させる際に、前記不連続部の内周縁と前記ピンの外周面との間に引っかかりを生じさせることができる。
これによって、前記シムの不用意な脱落を防止することができる。

前記不連続部の、円環の外周縁における幅を、前記ピンの外径よりも広く形成することが好ましい。

このような構成とすることにより、前記シムの前記ピンへの装着時に、前記シムの不連続部の外周縁を前記ピンの外周面に当接させた際に、前記ピンを不連続部の外周縁の内側に位置させることができる。
これによって、前記シムの装着時において、前記ピンの不連続部への入り込みを容易にし、その装着操作を円滑にすることができる。

また、前記スリットを、円環の周方向に間隔をおいて複数形成することが好ましい。

このような構成とすることにより、前述したシムの径方向における弾性変形時における変形力を軽減して、その着脱を容易なものとすることができる。

前記スリットを、円環の外周縁に開口する外側スリットと、円環の内周縁に開口する内側スリットによって構成することができる。

このような構成とすることにより、前記シムの径方向への弾性変形時において、その変形力に対する外周縁および内周縁における抗力を軽減して、その変形を容易なものとすることができる。
したがって、前記シムの着脱操作をより容易なものとすることができる。

そして、複数形成されている前記外側スリットおよび前記内側スリットは、円環の周方向にずれて形成することが好ましい。

このような構成とすることにより、前記スリット間の間隔を極力均一にして、前記シムの各部位に生じる応力を極力均一にして、その変形を容易にするとともに、応力集中箇所が生じることを防止して、前記シムの強度低下を防止することができる。

さらに、前記スリットの、その開口と反対側の端部に、内周形状が円弧状の応力分散部を形成することが好ましい。
これは、前記スリットの基部からの亀裂の発生を抑制するのに有効である。

前記応力分散部の内径を、前記スリットの幅よりも大きく形成することにより、前述した亀裂の発生抑制効果を高めることができる。

そして、前記スリットを、円環の中心に対し放射状に形成することが好ましい。
これによって、前記シムの弾性変形時にシム内に生じる応力の分布をより均一化することができる。

前記腕と前記アタッチメントの隙間において、前記シムを、その不連続部の外周縁を前記ピンの外周に当接させた後に前記ピンに向けて押圧することにより、前記不連続部が開くように弾性変形させつつ前記ピンの外周に嵌合させ、また、逆の操作で取り外すことができ、前記ピンを抜き差しすることなく前記シムを容易に着脱することができる。

本発明の建設機械のアタッチメント用シムによれば、建設機械の腕とアタッチメントに生じる隙間を減少させ、かつ、この隙間の減少を簡便な操作によって行なうことができる。

本発明の第１の実施形態が適用されたパワーショベルの斜視図である。 本発明の第１の実施形態の正面図である。 本発明の第１の実施形態が適用されたパワーショベルの要部の拡大正面図である。 本発明の第１の実施形態が適用されたパワーショベルの要部の拡大正面図である。 本発明の第１の実施形態が適用されたパワーショベルの要部の拡大側面図である。 本発明の第１の実施形態が適用されたパワーショベルの要部の拡大正面図である。 本発明の第２の実施形態を示す正面図である。 本発明の第３の実施形態を示す正面図である。

以下、本発明の建設機械のアタッチメント用シムの第１の実施形態について
図１ないし図６を参照して説明する。

図１において符号１は、本実施形態が適用された建設機械を示す。
この建設機械１は、油圧シリンダーで作動する腕２を有し、この腕２の先端にピン３を介して回動自在に装着され、油圧シリンダーで操作されるバケット等のアタッチメント４を備えており、この腕２と前記アタッチメント４との連結部で、前記ピン３方向に形成される隙間Ｇに本実施形態に係わるシム５が装着されるようになっている。

本実施形態に係わるシム５は、図２に示すように、弾性材料（たとえば、ＳＵＳ３０４Ｈ）からなり、所定幅を有し一部に不連続部Ｈを有する円環状に形成され、前記不連続部Ｈを除く部位に、内周縁５ａに開口する内側スリット６と、外周縁５ｂに開口する外側スリット７が形成されている。

前記外側スリット７および前記内側スリット６は、前記シム５の円環の中心に対し放射状に形成されているとともに、前記シム５の円環の周方向に間隔をおいて複数形成され、さらに、これらの外側スリット７および内側スリット６が、円環の周方向にずれて形成されている。

また、前記内側スリット６および前記外側スリット７の、その開口と反対側の端部に、内周形状が円弧状の応力分散部６ａ・７ａがそれぞれ形成されている。

前記応力分散部６ａ・７ａの内径は、前記内側スリット６および前記外側スリット７の幅よりも大きく形成されている。

前記不連続部Ｈの、円環の内周縁５ａにおける幅Ｗ１が、前記ピン３の外径よりも狭く形成され、円環の外周縁５ｂにおける幅Ｗ２が、前記ピン３の外径よりも広く形成されている。

さらに、前記シム５の内径は、このシム５に外力が加わらない状態において、前記ピン３の外径とほぼ同等か若干大きく形成されている。

ついで、このように形成された本実施形態の装着方法について、図３ないし図６を参照して説明する。

この例では、図３に示すように、前記腕２と前記アタッチメント４との連結部に形成された隙間Ｇを、前記ピン３の両端部に振り分けた例を示している。

このように振り分けられた隙間Ｇのそれぞれに、図３に矢印で示すように、本実施形態のシム５を嵌め込んでそれぞれの隙間Ｇを減少させる例である。

まず、図４に示すように、前記シム５を、その不連続部Ｈが前記隙間Ｇにおいて前記ピン３へ向くようにセットした後に、同図に矢印で示すように、前記シム５を前記隙間Ｇへ挿入し、図５に示すように、前記不連続部Ｈの外周縁５ｂ側の開口端を前記ピン３の外周面に当接させる。

この状態において、前記不連続部Ｈの外周縁５ｂ側の開口端の幅が、前記ピン３の直径よりも若干大きく形成されていることにより、前記ピン３が、前記不連続部Ｈの外周縁５ｂより内側に位置させられる。
これによって、前記シム５を前記ピン３に対して容易に位置決めすることができる。

ついで、図５に矢印で示すように、前記シム５の、前記不連続部Ｈの反対側の部位を押圧して、このシム５を前記ピン３へ向けて押し込む。

この押圧力により、前記シム５が、前記不連続部Ｈが開くように弾性変形し、前記不連続部Ｈが前記ピン３を乗り越えて、このピン３が、前記シム５の内周縁５ａの内側に入り込むとともに、前記シム５が自らの弾性により元の形状に戻る。

これによって、前記シム５が前記ピン３を取り囲むようにして、このピン３に装着される（図６参照）。

このような操作を、前記ピン３の両端部の隙間Ｇにおいて行なうことにより、前記腕２と前記アタッチメント４との隙間を小さくすることができる。

これによって、前記アタッチメント４のがたつきといった不要な動きを抑えて、その作動を円滑なものとし、あるいは、前記アタッチメント４と前記腕２との衝突による摩耗や損傷を防止することができる。

一方、前記シム５を取り外す場合には、前述した手順と逆の手順を行なえばよい。

このような、前記シム５の着脱に際し、前記腕２と前記アタッチメント４を連結した状態の前記ピン３に対して行なうことができる。
したがって、前記ピン３を抜き差しすることなく前記シム５の着脱が可能で、その着脱操作を容易なものとすることができる。

しかも、前記シム５に、その側縁に開口する前記スリット６・７を形成してあることにより、環状の前記シム５の径方向の弾性変形が円滑に行なわれる。
これによって、前述した前記シム５の着脱操作をより容易なものとしているる。

また、前記内外のスリット６・７を多数設けることにより、前記シム５の前述した弾性変形をより容易にすることができる。

さらに、前記内外のスリット６・７の基端部に、それぞれ応力分散部６ａ・７ａを連設してあることにより、前記シム５の径方向への弾性変形時において、前記内外のスリット６・７の基端部に応力集中箇所が生じることを防止することができる。
これによって、前記内外のスリット６・７の基端部からの亀裂の発生を抑制し、前記シム５の耐久性を向上させることができる。

しかも、本実施形態においては、前記応力分散部６ａ・７ａの内径を、前記内外のそれぞれのスリット６・７の幅よりも大きく形成したことにより、前述した応力分散効果を高めることができる。

また、前記内外のスリット６・７を前記シム５の円環の長さ方向にずらして形成したことにより、前記シム５に生じる応力を極力均一化することができ、この点からもその耐久性を向上させることができる。

図７は、本発明の第２の実施形態を示す。
この実施形態においては、前記シム５の、前記不連続部Ｈと反対側の外周縁５ｂに、前記不連続部Ｈの長さ方向とほぼ直交する押圧面８を形成している。

このような構成とすることにより、前記シム５を前記ピン３に被嵌させる際の押圧力を前記押圧面８に加えることにより、前記押圧力の作用方向を安定させて、前記シム５の装着操作を容易なものとすることができる。

さらに、図８は本発明の第３の実施形態を示す。
この実施形態においては、前記内外のスリット６・７を増設している。

このような構成とすることにより、前記シム５の径方向への弾性変形を容易にして、このシム５の着脱を容易にすることができる。

なお、前記各実施形態において示した前記シム５の形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。

１ 建設機械
２ 腕
３ ピン
４ アタッチメント
５ シム
５ａ 内周縁
５ｂ 外周縁
６ 内側スリット
６ａ 応力分散部
７ 外側スリット
７ａ 応力分散部
８ 押圧面
Ｇ 隙間
Ｈ 不連続部
Ｗ１ （内周縁側）幅
Ｗ２ （外周縁側）幅

Claims (7)

1. パワーショベルやユンボ等の建設機械の腕にピンを介して装着されるアタッチメントと前記腕との間に形成される隙間において前記ピンの外周に装着される弾性材料からなるシムであって、所定幅を有し一部に不連続部を有する円環状に形成され、前記不連続部を除く部位に、円環の外周縁に開口する外側スリットと円環の内周縁に開口する内側スリットが、円環の周方向に間隔をおいて複数形成され、これらの外側スリットと内側スリットが、円環の周方向にずれて形成されていることを特徴とする建設機械のアタッチメント用シム。
2. 前記不連続部の、円環の内周縁における幅が、前記ピンの外径よりも狭く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のアタッチメント用シム。
3. 前記不連続部の、円環の外周縁における幅が、前記ピンの外径よりも広く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のアタッチメント用シム。
4. 前記外側スリットおよび内側スリットの、その開口と反対側の端部に、内周形状が円弧状の応力分散部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の建設機械のアタッチメント用シム。
5. 前記応力分散部の内径が、前記スリットの幅よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項４に記載の建設機械のアタッチメント用シム。
6. 前記外側スリットおよび内側スリットが、円環の中心に対し放射状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５に記載の建設機械のアタッチメント用シム。
7. 請求項１ないし請求項６の何れかに記載のシムの装着方法であって、前記腕と前記アタッチメントの隙間において、前記シムを、その不連続部の外周縁を前記ピンの外周に当接させた後に前記ピンに向けて押圧することにより、前記不連続部が開くように弾性変形させつつ前記ピンの外周に嵌合させることを特徴とする建設機械のアタッチメント用シムの装着方法。