JPH0468129A - ピン結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば油圧ショベル、クレーン等の土木・建
設機械に好適に用いられるピン結合装置に関する。

［従来の技術］ 第４図および第５図に従来技術を示す。第４図に後述す
るピン結合装置３を用いた油圧ショベルの概略図を示し
説明する。

図中、１は油圧ショベル本体、２は該油圧ショベル本体
１の上部旋回体ＩＡに設けられた作業装置としてのフロ
ントで、該フロント２は該上部旋回体ＩＡにピン結合さ
れたブーム２Ａ、該ブーム２Ａにピン結合されたアーム
２Ｂ、該アーム２Ｂにピン結合されたバケット２Ｃとか
ら構成されている。

次に、第５図に前記アーム２Ｂとパケット２Ｃとをピン
結合するピン結合装置３を拡大して示し説明する。

図中、４は該ピン結合装置３を構成する一側連結部材で
、該一側連結部材４は筒状のボスバイブ５と、該ボスパ
イプ５の軸方向両端側に固着され、軸方向外側面が後述
する各他側連結部材９との対向する端面６Ａ、６Ａにな
った一対のアームボス６．６と、該各アームボス６の内
周面６Ｂに圧入嵌合され、内周面７Ａが後述するピン１
５と摺接するアームブツシュ７．７と、前記ボスパイプ
５より小径の管体からなり、該各アームブツシュ７と同
軸状に前記一対のアームボス６．６間に挟装されたグリ
スシール用パイプ８とがら構成されている。

一方、９，９はピン結合装置３を構成し、前記一側連結
部材４の軸方向両側に配設された一対の他側連結部材で
、該各他側連結部材９はパケットブラケット１０と、該
パケットブラケット１０に固着され、内側面か前記アー
ムボス６の端面６Ａと対向する端面１１Ａになった内側
補強板１１と、前記パケットブラケット１０の外側面に
固着された外側補強板１２と、パケットブラケット１０
、内側補強板１１及び外側補強板１２の内周側に一体的
に圧入嵌合されたパケットブツシュュ１３とから構成さ
れている。そして、該各他側連結部材９の内側補強板１
１と一例連結部材４のアームボス６との間には、外周側
に位置して環状溝１４．１４が周設されている。

１５は前記一側連結部材４と他側連結部材９゜９とに各
アームブツシュ７、各パケットブツシュ１３を介して挿
通されたピンで、該ピン１５は他側連結部材９に回転防
止装置（図示せず）によって回転規制され、一側連結部
材４を他側連結部材９．９に対して各端面６Ａ、ＩＩＡ
間に微小隙間Ｓを介在させつつ、回動可能に連結するよ
うになっている。１６，１６．・・・はアームブツシュ
７７の内周面７Ａとほぼ対向する位置で前記ピン１５の
外周面１５Ａに形成された複数の油溝で、該各油溝］６
はピン１５の径方向および軸方向に形成した油路１７と
連通し、これらの油路１７はピン１５の軸端に設けたグ
リスニップル１８によって閉塞されている。

１９１９はピン１５の外周面１５Ａと各アームボス６の
内周面６Ｂとの間に位置して、アームブツシュ７の軸端
面７Ｂおよびパケットブツシュ１３の軸端面１３Ａ間に
配設されたダストシールで、該各ダストシール１９は各
油溝１６内のグリスが隙間Ｓ等を介して外部に漏洩する
のを防止するようになっている。２０．２０はリング状
シール部材としてゴム等の弾力性を有する材料で形成さ
れたＯリングを示し、該各Ｏリング２０は前記環状溝１
４．１４内に嵌装され、一側連結部材４と他側連結部材
９との間の隙間Ｓ内に土砂等が侵入するのを防止すると
共に、アームボス６の各端面６Ａと各内側補強板１１の
端面１１Ａとの摩耗を防止するようになっている。

従来技術によるピン結合装置３は上述の如く構成される
が、グリスガン等によってグリスニップル１８から油路
］７を介して各油溝１６に供給されたグリスによって、
ピン１５と一側連結部材４のアームブツシュ７との隙間
は潤滑状態におかれ、ピン１５が一側連結部材４に対し
て円滑に摺動して回転するのを補償する。そして、一側
連結部材４と各他側連結部材９との間の各環状溝１４内
に径方向外側から装着された各Ｏリング２０は、外部の
雨水や土砂等が隙間Ｓ内に侵入するのを防止し、アーム
ボス６の各端面６Ａと各内側補強板１１の端面１１Ａと
が早期に摩耗するのを防止するようになっている。

［発明が解決しようとする課題１ ところが上述した従来技術では、各アームボス６、内側
補強板１１間に設けた各環状溝１４内に各０リング２０
を装着することによって、隙間Ｓ内に土砂等が侵入する
のを防止するようにしているものの、特に、バケツ１〜
２Ｃ、アーム２Ｂ間のピン連結部３はパケット２Ｃによ
る土砂等の掘削作業時に、これらの土砂等に晒されるよ
うになるから、各Ｏリング２０は掘削作業中に土砂等が
衝突し易く、これらのＯリング２０が損傷されると、外
部の土砂、雨水等が隙間Ｓ内に侵入し、侵入した土砂等
によって各アームボス６の端面６Ａと各内側補強板１１
の端面１１Ａとが早期に摩耗されるという問題がある。

そして、これらの各端面６Ａ、ＩＩＡが摩耗すると、隙
間Ｓの間隔か大きくなるため、アームボス６が内側補強
板１１にｉΦｉ突して衝突金属音が発生し、さらに各端
面６Ａ、ＩＩＡの摩耗を促進させるという問題がある。

本発明は前記従来技術の各問題に鑑みなされたもので、
−例連結部材と他側連結′部拐との各端面間の隙間を潤
滑しつつ、この隙間内に土砂が侵入するのを効果的に防
止でき、前記各端面が侵入した土砂等により摩耗するの
を長期に亘って防止できるようにしたピン結合装置を提
供するものである。

［課題を解決するための手段１ 上述した課題を解決するために本発明が採用する構成の
特徴は、一側連結部材と各他側連結部材との対向面間に
、メインのシール部材の径方向内側に位置するリング状
の補助シール部材と、該補助シール部材の径方向内側に
位置するバックアップリングとを設けたことにある。

さらに、シール部＋Ａと補助シール部材の間には、該補
助シール部刊を径方向外側から保護する保護リングを設
しづるようにしてもよい。

［作用］ 上記構成により、一側連結部材とピンとの間に充填され
るグリス等の潤滑油を一側連結部材と他側連結部材と対
向面間の隙間内に充填させても、これらの潤滑油が外部
に漏洩するのを補助シール部材によって防止できる。そ
して、外側に装着されたメインのリング状シール部材が
土砂等により損傷された場合でも、一側連結部材と他側
連結部材との対向面間に配設された補助シール部材（才
外部の雨水や土砂等が隙間内に侵入するのをバックアッ
プリングを介して防止できると共に、潤滑油の漏出も防
止することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づき詳
述する。なお、前述した従来技術の構成要素と同一の構
成要素に同一符合を付し、その説明を省略する。

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示す。

図中、３１．３１は前記各アームボス６の端面６Ａと各
内側補強板１１の端面１１Ａとの間に設けられた摩耗防
止装置を示し、該各摩耗防止装置３１は後述の環状凹溝
３２内にＯリング３３およびバックアップリング３４を
配設することにより構成され、各端面６Ａ、ＩＩＡ間の
隙間Ｓ内に油溝１６等からのグリスを補給させ、これら
の端面６Ａ、ＩＩＡを潤滑状態に保持することによって
各端面６Ａ、ＩＩＡの摩擦を防止するようになっている
。

３２．３２は前記各アームボス６の端面６Ａに設けられ
た環状凹溝を示し、該各環状凹溝３２は各環状溝１４と
アームブツシュ７との間で前記端面６Ａに径方向の中央
より外側帯りに位置して断面コ字形状に形成されている
。

３３．３３は前記各環状凹溝３２内に配設され、各メイ
ンのＯリング２０の径方向内側に位置するリング状の補
助シール部材としてのＯリングを示し、該各Ｏリング３
３は前記各メインのＯリング２０よりも小径に形成され
ている。そして、該各Ｏリング３３は各環状凹溝３２と
各内側補強板１］の端面１１Ａとの間をシールすること
により、各油溝１６側から各アームブツシュ７とピン１
５との間を介して隙間Ｓ内に補給されるグリスが各環状
溝１４側へと外部に漏出するのを防止するようになって
いる。

３４．３４は前記各０リング３３の径方向内側に位置し
て、各環状凹溝３２内に配設されたバックアップリング
を示し、該各バックアップリング３４ば、耐摩耗性の高
い金属材料または樹脂材料等を用いて断面が略長方形状
に形成され、各Ｏリング３３を径方向内側からバックア
ップすることにより、該各０リング３３を各環状凹溝３
２内で位置決めするようになっている。そして、該各バ
ックアップリング３４の厚さは第２図に示す如く、前記
アームボス６の端面６Ａと内側補強板１１の端面１１Ａ
との隙間Ｓの隙間寸法を６１とした場合に、バックアッ
プリング３４と環状凹溝３２の溝底との隙間寸法δ２、
バックアップリング３４と内側補強板］１の端面１１Ａ
との隙間寸法δ３が、 δ１〉δ２＋６３　　・・・（１） なる関係を満足するように設定されている。

３５．３５は他側連結部材９の各ブラケットブツシュ１
３の内周面側に設けられた０リングを示し、該各０リン
グ３５は各ブラケットブツシュ１３とピン１５との間を
シールすることにより、各油溝１６内等のグリスがピン
１５の軸方向外側へと漏出するのを防止し、これらのグ
リスを各隙間Ｓを介して環状凹溝３２内等に向けて補給
させるようになっている。

本実施例によるピン結合装置は上述の如き構成を有する
もので、その基本的な作動については従来技術によるも
のど格別差異はない。

然るに、本実施例では、一側連結部材４のアームボス６
の端面６Ａと他側連結部材９の内側補強板１１の端面１
１Ａとの間に、環状凹溝３２．補助用のＯリング３３お
よびハックアラプリンタ３４等からなる摩耗防止装置３
１を設け、油溝１６からピン１５とアームブツシュ７の
隙間な介して隙間Ｓ内にグリスを充填させ、これらのグ
リスが環状凹溝３２内から環状溝１４側へと外部に漏出
するのをバックアップリング３４を介して０リング３３
により防止する構成としたから、従来技術で述べた如く
、外部の土砂等がメインのＯリング２ｏに衝突してこの
Ｏリング２ｏが損傷、脱落したとしても、環状凹溝３２
内の補助用の０リング３３によって隙間Ｓ内に外部の雨
水や土砂等が侵入するのを防止できると共に、アームボ
ス６の端面６Ａと内側補強板１１の端面１１Ａとの間の
補給したグリスが外部に漏出するのを防止できる。

また、バックアップリング３４は環状凹溝３２内でその
厚さが前記（１）式を満足するように設定されているか
ら、一側連結部材４と各他側連結部材９とがピン１５を
介して回動するときに、これらの端面６Ａ、１］、Ａが
直接接触することはな（、バックアップリング３４を介
して回動させることができ、これらの端面６Ａ、］、Ｌ
Ａとバックアップリング３４どの間をグリスにより潤滑
状態に保持し続けることができる。

従って本実施例では、環状凹溝３２の内にバックアップ
リング３４と補助用のＯリング３３を設ける構成とする
ことにより、メインの０リング２０が損傷して脱落した
としても、外部の雨水や土砂等が隙間Ｓ内に侵入するの
を防止でき、各端面６Ａ、１１Ａ間をグリスにより潤滑
し続けることができる上に、バックアップリング３４に
より各端面６Ａ、ＩＩＡ間の直接接触を防止することが
でき、これらの各端面６Ａ、ＩＩＡの金属接触による摩
耗を確実に防止することができる。そして、万一バック
アップリング３４が摩耗したような場合でも、このバッ
クアップリング３４を適宜に交換するするだけで、各端
面６Ａ、１．ＬＡが互いに接触して摩耗するのを効果的
に防止することができる。

また、一側連結部材４と各他側連結部材９との各端面６
Ａ、ＩＩＡ間を０リング２０．３３により二重密閉構造
とすることができるため、これらの端面６Ａ、ＩＩＡ間
に常時、グリスを充填しておくことにより、バックアッ
プリング３４およびグリスを緩衝材として作用させるこ
とができ、掘削作業時にこれらの端面６Ａ、ＩＩＡが金
属同志で衝突するのを防止でき、衝突金属音が発生する
のを効果的に低減することができる。これによって、当
該ピン結合装置の金属摩耗を確実に防止でき、当該ピン
結合装置の寿命を効果的に延ばすことができる。

次に、第３図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例
の特徴は、リング状の補助シール部材の径方向外側に保
護リングを設けたことにある。なお、前述した第１の実
施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。

図中、４１は本実施例の摩耗防止装置を示し、該摩耗防
止装置は第１の実施例で述べた摩耗防止装置３１とほぼ
同様に構成されているものの、該摩耗防止部材４１は補
助用の０リング３３の径方向外側に後述の保護リング４
３を配設することにより構成されている。

４２は各アームボス６の端面６Ａに設けられた環状溝部
を示し、該環状溝部４２は各環状溝１４とアームブツシ
ュ７との間で前記端面６Ａの径方向の中央より外側に位
置して、環状溝１４と連通ずるように形成されている。

そして、該環状溝部４２内には、その径方向内側から外
側に向けて順次バックアップリング３４０リング３３お
よび保護リング４３が配設されている。

４３は前記補助用のＯリング３３の径方向外側に位置す
る保護リングを示し、該保護リング４３は、前記バック
アップリング３４と同様に耐摩耗性の高い樹脂材料また
は金属材料等によって断面が略長方形状に形成され、０
リング３３の外周面に接触して該Ｏリング３３を径方向
外側から保護するようになっている。また、該保護リン
グ４３は環状溝部４２内でその厚さが前記（１）式を満
足するように設定されている。

かくして、このように構成される本実施例でも、摩耗防
止装置４１を備えることにより、前述した第１の実施例
とほぼ同様の作用・効果を得ることができる。

特に、本実施例でζシ、メインのＯリング２０が掘削作
業により破損、脱落したとしても、保護リング４３によ
り、土砂等の侵入を効果的に防止することができ、これ
らの土砂等が補助用のＯリング３３に直接接触するのを
防止することによって、該Ｏリング３３の保護を効果的
に図ることができ、第１の実施例よりもさらに当該ピン
結合装置の寿命を確実に延ばすことができる。

なお、前記各実施例では、摩耗防止装置３１（４１）を
構成する環状凹溝３２（環状溝部４２）を一側連結部材
４のアームボス６の端面６Ａに形成するものとして述べ
たが、これに替えて、環状凹溝３２（環状溝部４２）を
他側連結部材９の内側補強部材ｌ〕の端面１１Ａに設け
るようにしてもよく、各端面６Ａ、ＩＩＡに互いに対向
させて設けてもよい。

また、前記各実施例では、一側連結部材４をボスバイブ
５、一対のアームボス６．６、アームブツシュ７．７、
グリスシール用パイプ８とから構］　６ 成するものとして述べたが、これに替えて、ボスパイプ
５、各アームボス６およびグリスシール用パイプ８に該
当する部分を予め一体成型して所謂ボス部を形成し、こ
のボス部内に各アームブツシュ７を圧入嵌合する構成と
してもよく、この場合にはグリスシール用パイプ８の位
置に環状のグリス溝を形成するのが好ましい。

さらに、前記各実施例では、アーム２Ｂとパケット２Ｃ
とのピン結合装置３を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限らず、例えばアーム２Ｂとブーム２Ａどの間等
のピン結合装置に適用してもよく、さらに、油圧ショベ
ル以外のピン結合装置にも適用できるものである。

［発明の効果］ 本発明によるピン結合装置は以上詳述した如くで、一側
連結部ｔＪと各他側連結部材との対向面の間に、外側の
シール部材の径方向内側に位置してリング状の補助シー
ル部側を設け、該補助シール部材の径方向内側にはバッ
クアップリングを設ける構成としたから、外側のシール
部材が掘削作業時に損傷・脱落することがあっても、一
側連結部材と各他側連結部材との間に外部の雨水や土砂
等が侵入するのを補助シール部材によって防止でき、両
者の間を潤滑状態にに保持できる上に、バックアップリ
ングにより一側連結部材の端面と他側連結部材の端面と
が接触するのを防止でき、これらの各端面が摩耗するの
を長期間に亘って確実に防止することができる。そして
、各端面間にグリス等の潤滑油を保持することにより、
バックアップリングと残存するグリスとが緩衝材となっ
て、一側連結部材と他側連結部材とが衝突するのを防止
でき、衝突金属音の発生を効果的に低減することができ
る。さらに、保護リングを設けた場合には、補助シール
部材を径方向外側から保護することができるから、グリ
スの流出をより効果的に防止することができ、当該ピン
結合装置の寿命を確実に延ばすことができる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
】図はピン結合装置の縦断面図、第２図は第１図中の要
部を拡大して示す部分縦断面図、第３図は第２の実施例
を示す第２図と同様の部分縦断面図、第４図および第５
図は従来技術を示し、第４図は油圧ショベルの全体図、
第５図はピン結合装置を示す第４図中の矢示Ｖ−Ｖ方向
からみた拡大断面図である。 ４・・・一側連結部材、９・・・他側連結部材、］５・
・・ピン、１６・・・油漏、１７・・・油路、２０・・
・Ｏリング（シール部ｔＪ’）、３１．４１・・・摩耗
防止装置、３２・・・環状凹渦、３３・・・０リング（
補助シール部材）、３４・・・バックアップリング、４
２・・・環状溝部、４３・・・保護リング、Ｓ・・・隙
間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一側連結部材と、該一側連結部材の軸方向両側に
   配設され、該一側連結部材にピンを介して回動可能に連
   結された一対の他側連結部材と、前記一側連結部材と該
   各他側連結部材との対向面間に径方向外側から装着され
   たリング状のシール部材とからなるピン結合装置におい
   て、前記一側連結部材と各他側連結部材との対向面間に
   は、前記シール部材の径方向内側に位置するリング状の
   補助シール部材と、該補助シール部材の径方向内側に位
   置するバックアップリングとを設けたことを特徴とする
   ピン結合装置。
2. （２）前記シール部材と補助シール部材の間には、該補
   助シール部材を径方向外側から保護する保護リングを設
   けてなる特許請求の範囲（１）項記載のピン結合装置。