JPH0748858A - ピン結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガードリングがシール溝内で位置ずれするの
を防止すると共に、ガードリングがシール溝内から脱落
するのを防止する。 【構成】 ガードリング２１を円弧状に形成された一対
のガード部材２２をボルト２３，ナット等で結合するこ
とによりリング状に形成し、各ガード部材２２の内周側
にＯリング１６の外周側と係合する係合溝２２Ｂを形成
する。これにより、ガードリング２１をシール溝１５内
でＯリング１６の外周側に緩みが生じることのないよう
に強固に固定することができる。また、各ガード部材２
２の係合溝２２ＢをＯリング１６の外周側に係合するこ
とにより、ガードリング２１をシール溝１５内で位置決
めすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の建設機械に好適に用いられるピン結合装置に関し、特
に、ピン結合された一側部材と他側部材との衝合部外周
側に弾性シール部材を装着するようにしたピン結合装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７ないし図１０に従来技術の油圧ショ
ベルに設けたピン結合装置を示す。

【０００３】図において、１は油圧ショベルの本体を構
成する作業機本体、２は該作業機本体１の前部に俯仰動
可能に設けられた作業装置を示し、該作業装置２は、作
業機本体１にピン結合されたブーム３と、該ブーム３の
先端側にピン結合されたアーム４と、該アーム４の先端
側にピン結合されたバケット５とから大略構成され、こ
れらはブームシリンダ６，アームシリンダ７およびバケ
ットシリンダ８によって作動される。

【０００４】ここで、アーム４とバケット５とのピン結
合部を図８を参照して述べるに、一側部材となるアーム
４の先端には円筒状のボス９が設けられている。そし
て、該ボス９の内周側には左，右両側に位置してブッシ
ュ１０，１０が嵌着され、該各ブッシュ１０にはピン挿
嵌穴１０Ａが形成されている。一方、バケット５には他
側部材となるブラケット５Ａ，５Ａが設けられ、該各ブ
ラケット５Ａには環状の平板からなる補強板１１，１１
が溶接等の手段で固着され、該各補強板１１はブラケッ
ト５Ａの一部を構成している。

【０００５】１２は各ブラケット５Ａ間にボス９を回動
可能に連結したピンを示し、該ピン１２は各ブラケット
５Ａ間で各ブッシュ１０のピン挿嵌穴１０Ａ等に挿嵌さ
れ、その両端は各ブラケット５Ａの外側面から突出して
いる。そして、該ピン１２は図８中の右側に位置するブ
ラケット５Ａに設けた筒体１３に図示の如くボルト１４
を取付けることにより抜き止めされている。この場合、
ボス９は各ブラケット５Ａの補強板１１間に衝合するよ
うに配設され、該ボス９，補強板１１の対向する端面が
それぞれ衝合面９Ａ，１１Ａとなっている。

【０００６】１５，１５はボス９と各補強板１１との衝
合部外周側に形成された環状のシール溝を示し、該各シ
ール溝１５は各衝合面９Ａ，１１Ａの外周側を対称形状
に切欠くことにより形成され、ピン１２に対して同心円
状をなしている。そして、該各シール溝１５の壁面は図
９に示す如く、左，右の傾斜面部１５Ａ，１５Ａと、該
各傾斜面部１５Ａの外周から径方向外向きに延び、各衝
合面９Ａ，１１Ａに対して平行となった平行面部１５
Ｂ，１５Ｂとからなり、各傾斜面部１５Ａは径方向内向
きに所定の傾斜角をもって略Ｖ字形状に形成さている。

【０００７】１６，１６は各シール溝１５内に装着され
た弾性シール部材としてのＯリングを示し、該各Ｏリン
グ１６は各シール溝１５の各傾斜面部１５Ａに弾性変形
状態で摺接することにより、ボス９，各補強板１１の各
衝合面９Ａ，１１Ａをシールし、該各衝合面９Ａ，１１
Ａ間に外部の土砂等が侵入するのを防止している。

【０００８】１７，１７はＯリング１６を外周側から覆
うようにシール溝１５内に装着されたガードリングを示
し、該各ガードリング１７は弾性力を有する金属，樹脂
材料等により断面が薄板状に形成されている。そして、
該各ガードリング１７は前記Ｏリング１６の外径と同一
か、それより若干小さい内径となるようなリング状に形
成されているものの、図１０に示す如く切断部１７Ａで
軸方向に斜めに切断され、弾性力を発生しつつ拡縮径す
るようになっている。そして、該各ガードリング１７は
その弾性力に抗して通常の形状より拡径された状態でＯ
リング１６の外周側に締付力をもって装着されている。

【０００９】このように構成される油圧ショベルのピン
結合装置では、バケット５の各ブラケット５Ａ間にアー
ム４のボス９を配置し、各ブラケット５Ａ間でボス９の
各ブッシュ１０内等にピン１２を挿通することにより、
アーム４の先端側にバケット５を回動可能に連結してい
る。そして、実際の稼動時にはブームシリンダ６，アー
ムシリンダ７でブーム３，アーム４を俯仰動させつつ、
バケットシリンダ８でバケット５を回動させることによ
り、バケット５を用いて土砂の掘削作業等を行う。

【００１０】一方、このような作業時には、周囲の土砂
等がボス９の各衝合面９Ａと各補強板１１の衝合面１１
Ａ間に侵入し、これらの衝合面９Ａ，１１Ａを早期に摩
耗させ、各ブラケット５Ａ間でボス９ががたつく原因と
なる。そこで、これらの衝合面９Ａ，１１Ａ間の外周側
には各シール溝１５を形成し、該各シール溝１５に各Ｏ
リング１６を装着することにより、衝合面９Ａ，１１Ａ
間をシールするようにしている。さらに、該各Ｏリング
１６の外周側には各ガードリング１７を設け、該各Ｏリ
ング１６を周囲の土砂等から保護するようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によりピン結合装置において、各ガードリング１
７は切断部１７Ａで切断されており、これにより弾性力
をもって拡縮径できるように形成されている。そして、
各ガードリング１７は各Ｏリング１６の外周側に若干拡
径させた状態で装着され、該各ガードリング１７自体の
弾性力によって各Ｏリング１６を外周側から締付けるよ
うにして固定している。しかし、このような従来技術に
よる各ガードリング１７は、掘削作業時の振動や、該各
ガードリング１７に土砂等が衝突することにより形状が
変形して、緩みが生じてしまい、各Ｏリング１６の外周
側からずれたり、各シール溝１５から抜け落ちたりする
場合がある。

【００１２】また、前記各ガードリング１７は断面が薄
板状に形成されているため、掘削作業時の振動や、土砂
等の衝突により、各シール溝１５内で位置ずれし、ガー
ドリング１７の縁側がシール溝１５の平行面部１５Ｂに
接触してしまう。そして、この状態のままで作業装置２
の作動を続行すると、ガードリング１７の縁部が摩耗し
たり、傷ついたりして、該ガードリング１７が破損して
しまうという問題がある。

【００１３】さらに、前記各ガードリング１７の各シー
ル溝１５内への装着は、ピン１２をバケット５とアーム
４と挿嵌する前の段階で行わなければならず、各ガード
リング１７の装着が困難になるという問題がある。

【００１４】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、ガードリングが弾性シール部材の外周側
で位置ずれたり、シール溝内から抜け落ちたりするのを
防止できるようにしたピン結合装置を提供することを目
的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明によるピン結合装置は、先端にボスを有す
る一側部材と、該一側部材のボスに対し該ボスの軸方向
両端に衝合するように配設された他側部材と、該他側部
材間に前記ボスを回動可能に連結するピンと、前記ボス
と他側部材との衝合部外周側に形成された環状のシール
溝と、該シール溝内に装着され、前記ボスと他側部材と
の衝合部端面をシールする弾性シール部材とからなる。

【００１６】そして、本発明が採用する構成の特徴は、
前記シール溝内には、円弧状の一対のガード部材を結合
することによりリング状に形成したガードリングを前記
弾性シール部材の外周側から覆うように設けたことにあ
る。

【００１７】また、前記ガードリングの内周面には、前
記弾性シール部材の外周側に係合する係合溝を全周に亘
って形成するのが好ましい。

【００１８】

【作用】上記構成により、一側部材と他側部材を組付け
た後に、一対のガード部材をシール溝の外側からシール
溝内の弾性シール部材の外周側に装着し、それぞれのガ
ード部材をリング状に結合することによりガードリング
を形成する。これにより、該ガードリングがシール溝か
ら抜けるのを防止することができる。

【００１９】また、前記ガードリングの内周面に形成し
た係合溝を、弾性シール部材の外周側に係合することに
より、該ガードリングをシール溝内に確実に位置決めす
ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づいて説明する。なお、実施例では、前述した図７ない
し図１０に示す従来技術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。

【００２１】まず、図１および図２に本発明の第１の実
施例を示す。

【００２２】図において、２１はＯリング１６を外周側
から覆うようにシール溝１５内に設けられたガードリン
グを示し、該ガードリング２１は後述する一対のガード
部材２２，２２を結合することによりリング状に形成さ
れている。

【００２３】２２，２２はガードリング２１を構成する
一対のガード部材を示し、該各ガード部材２２は金属材
料，ウレタン等の樹脂材料により円弧状に形成され、そ
の断面は薄板状に形成されている。そして、該各ガード
部材２２の両端部は、径方向外向きに屈曲した結合部２
２Ａ，２２Ａとなり、それぞれ対向する結合部２２Ａを
衝合することにより、各ガード部材２２をリング状に形
成し、ガードリング２１を構成するようになっている。
そして、該各結合部２２Ａの中央部には、各ガード部材
２２の各結合部２２Ａの端面が衝合した状態で、互いに
連通するような挿通穴２２Ａ1 が穿設されている。さら
に、該各ガード部材２２の内周面には全周に亘って係合
溝２２Ｂが形成されており、該係合溝２２Ｂはガードリ
ング２１をシール溝１５内に装着したときに、Ｏリング
１６の外周側に係合するようになっている。

【００２４】ここで、前記各ガード部材２２は、それぞ
れを対向するように配置し、各ガード部材２２の各結合
部２２Ａを衝合させ、各結合部２２Ａの挿通穴２２Ａ1
にボルト２３を一側からワッシャ２４を介して挿通し、
該ボルト２３の他側にナット２５を螺着することにより
結合される。

【００２５】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、バケット５の各ブラケット５Ａ間
にアーム４のボス９を配置し、各ブラケット５Ａ間でボ
ス９の各ブッシュ１０内等にピン１２を挿通することに
より、アーム４の先端側にバケット５を回動可能に連結
するという基本的動作については従来技術によるものと
格別差異はない。

【００２６】そこで、ガードリング２１をシール溝１５
のＯリング１６の外周側に装着する手順について説明す
る。

【００２７】まず、各ガード部材２２をそれぞれが対向
するようにシール溝１５内のＯリング１６の外周側に配
置する。このとき、各ガード部材２２の係合溝２２Ｂを
Ｏリング１６の外周側に係合する。そして、対向する各
ガード部材２２の各結合部２２Ａを衝合させ、各結合部
２２Ａをボルト２３，ナット２５等を螺着することによ
り結合する。

【００２８】かくして、ガードリング２１を円弧状に形
成された一対のガード部材２２，２２の各結合部２２Ａ
をボルト２３，ナット２５等で結合することにより形成
するようにしたから、ガードリング２１をシール溝１５
内でＯリング１６の外周側を覆うように強固に装着する
ことができる。このため、ガードリング２１が掘削作業
時の振動や、土砂の衝突により緩み、シール溝１５内か
ら抜け落ちるのを確実に防止できる。

【００２９】また、ガードリング２１の内周面（各ガー
ド部材２２の内周面）に全周に亘って係合溝２２Ｂを形
成したから、該各係合溝２２ＢをＯリング１６の外周側
に係合することにより、ガードリング２１をシール溝１
５内で確実に位置決めすることができ、ガードリング２
１の縁部がシール溝１５の平行面部１５Ｂに接触するこ
とによりガードリング２１が破損するのを確実に防止す
ることができる。

【００３０】さらに、本実施例によるピン結合装置にお
いては、ガードリング２１を一対のガード部材２２，２
２を結合する構成としたから、アーム４とバケット５が
ピン結合されている状態でも、ガードリング２１を簡単
に装着することができる。このため、アーム４とバケッ
ト５のピン結合装置が簡単となるだけでなく、従来技術
による油圧ショベルにおいて、ガードリング１７が脱落
してしまった場合でも、本実施例によるガードリング２
１を装着すれば、Ｏリング１６を効果的に保護すること
ができ、Ｏリング１６およびピン結合装置の寿命を確実
に延ばすことができる。

【００３１】次に、図３ないし図５は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、一対のガード部材の一
端側をそれぞれ結合ピンを用いて結合することにより、
ガードリングを開閉可能に構成したことにある。

【００３２】図において、３１はシール溝１５内でＯリ
ング１６の外周側に装着される本実施例によるガードリ
ングを示し、該ガードリング３１は前記第１の実施例で
述べたガードリング２１とほぼ同様に、一対のガード部
材３２，３３により構成されている。

【００３３】３２，３３はガードリング３１を構成する
一対のガード部材を示し、該各ガード部材３２，３３は
前記第１の実施例で述べた各ガード部材２２とほぼ同様
に、金属材料，樹脂材料等により円弧状に形成されてい
るものの、ガード部材３２の一端側は図４に示すように
二又状の結合部３２Ａとなり、ガード部材３３の一端側
は一枚の平板状の結合部３３Ａとなっている。そして、
結合部３２Ａに結合部３３Ａを挿嵌し、それぞれの結合
部３２Ａ，３３Ａに連通するように穿設された挿通穴３
２Ａ1 ，３３Ａ1 に結合ピン３４を挿通することによ
り、各結合部３２Ａ，３３Ａは回動可能に結合されてい
る。そして、結合ピン３４は止め輪３５によって抜止め
されている。

【００３４】また、ガード部材３２，３３の他端側はそ
れぞれ径方向外向きに突出した結合部３２Ｂ，３３Ｂと
なっており、該結合部３２Ｂは図５に示すように一枚の
平板状に形成され、結合部３３Ｂは二又状に形成されて
いる。そして、該結合部３３Ｂに結合部３２Ｂを挿嵌
し、それぞれの結合部３２Ｂ，３３Ｂに連通するように
穿設された挿通穴３２Ｂ1 ，３３Ｂ1 に結合ピン３６を
挿通することにより、各結合部３２Ｂ，３３Ｂは結合さ
れている。そして、結合ピン３６は着脱可能の止め輪３
７により抜止めされており、該止め輪３７を外して結合
ピン３６を挿通穴３２Ｂ1 ，３３Ｂ1 から抜き取れば、
結合部３２Ｂ，３３Ｂを取外すことができ、これによ
り、ガードリング３１を図３中の矢示Ａ，Ｂ方向に開口
することができるようになっている。

【００３５】さらに、ガード部材３２，３３の内周側に
は、第１の実施例と同様にＯリング１６の外周側に係合
する係合溝（図示せず）が周方向に形成されている。

【００３６】本実施例によるピン結合装置は上述のよう
な構成を有するもので、次にガードリング３１をシール
溝１５内のＯリング１６の外周側に装着する手順につい
て説明する。

【００３７】まず、各ガード部材３２，３３の結合部３
２Ｂ，３３Ｂから結合ピン３６を外し、ガードリング３
１を図３中の矢示Ａ，Ｂ方向に開口させ、シール溝１５
内のＯリング１６の外周側に装着する。このとき、各ガ
ード部材３２，３３の係合溝をＯリング１６の外周側に
係合する。そして、結合部３３Ｂに結合部３２Ｂを挿嵌
し、各結合部３２Ｂ，３３Ｂの挿通穴３２Ｂ1 ，３３Ｂ
1 に結合ピン３６を挿通し、止め輪３７を取付けること
により結合する。

【００３８】かくして、このように構成される本実施例
でも、第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることが
できるが、特に本実施例では、ガードリング３１をシー
ル溝１５内に配置し、結合部３２Ｂ，３３Ｂを結合ピン
３６，止め輪３７で結合することにより簡単に装着する
ことができる。

【００３９】また、第１の実施例では、各結合部２２Ａ
が径方向外向きに突出していることにより、ガードリン
グ２１をシール溝１５内に装着したときに、各結合部２
２Ａの突出端部がシール溝１５外に突出してしまい、土
砂掘削作業時には各結合部２２Ａの突出端部に土砂が接
触し易く、これにより各結合部２２Ａが損傷する危険性
が心配されたが、本実施例では、各ガード部材３２，３
３の結合部３２Ａ，３３Ａを結合ピン３４，止め輪３５
で結合することにより突出部のない形状にすることがで
き、土砂掘削作業時に結合部３２Ａ，３３Ａに土砂等が
接触するのを防止でき、ガードリング３１の損傷を減少
させることができる。

【００４０】次に、図６は本実施例による第３の実施例
を示す。

【００４１】ここで、本実施例の特徴は、ガードリング
４１を円弧状の一対のガード部材４２，４３により構成
し、該各ガード部材４２，４３の一端側を結合ピン４４
により回動可能に結合し、他端側をボルト４５，ワッシ
ャ４６，ナット４７により結合したことにある。そし
て、各ガード部材４２，４３の他端側のボルト４５，ナ
ット４７等を外すことにより、ガードリング４１を矢示
Ｃ，Ｄ方向に開口できるようになっている。なお、前記
各ガード部材４２，４３の内周側にはＯリング１６の外
周側に係合する結合溝（図示せず）が周方向に形成され
ている。

【００４２】本実施例はこのように構成されるが、ガー
ドリング４１をシール溝１５内のＯリング１６の外周側
に装着する手順について説明すると、まず、ガードリン
グ４１を矢示Ｃ，Ｄ方向に開口させ、シール溝１５内の
Ｏリング１６の外周側に装着する。このとき、各ガード
部材４２，４３の係合溝をＯリング１６の外周側に係合
する。そして、各ガード部材４２，４３の他端側をボル
ト４５，ナット４７等で結合する。

【００４３】かくして、このように構成される本実施例
でも、第１および第２の実施例とほぼ同様の作用効果を
得ることができる。

【００４４】なお、前記各実施例では、アーム４とバケ
ット５との間をピン１２で連結するピン結合装置を例に
挙げ説明したが、本発明はこれに限らず、例えば図７に
示した作業装置２のうち、ブーム３とアーム４との間の
ピン結合装置等、他のピン結合装置に適用してもよく、
さらには油圧ショベルに限らず、油圧クレーン等の他の
建設機械に適用してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、円弧
状の一対のガード部材を結合することによりリング状に
形成したガードリングをシール溝内の弾性シール部材の
外周側に覆うように設けたことにより、前記ガードリン
グをシール溝内の弾性シール部材の外周側に緩みが生じ
ないように強固に装着することができ、土砂掘削作業時
の振動や、土砂の衝突等によりガードリングがシール溝
内から抜け落ちるのを確実に防止することができる。

【００４６】また、前記ガードリングの内周側には、前
記弾性シール部材の外周側に係合する係合溝を全周に亘
って形成したから、該係合溝を弾性シール部材の外周側
に係合することによりガードリングをシール溝内で確実
に位置決めすることができ、ガードリングがシール溝の
内周面に接触して摩耗，損傷するのを確実に防止でき、
ガードリングの寿命を延ばすことができる。

【００４７】さらに、ガードリングを一対のガード部材
を結合することによって装着する構成としたから、一側
部材と他側部材とがピン結合された後でも、ガードリン
グをシール溝内に簡単に装着することができ、かつ、既
存のガードリングが損傷した場合でもピン結合したまま
の状態で交換，装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるガードリングを示
す正面図である。

【図２】第１の実施例によるピン結合装置の要部を示す
図９と同様位置の拡大断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例によるガードリングを示
す正面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向拡大断面図である。

【図５】図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向拡大断面図である。

【図６】本発明の第３の実施例によるガードリングを示
す正面図である。

【図７】従来技術によるピン結合装置が適用される油圧
ショベルを示す全体図である。

【図８】図７中の矢示VIII−VIII方向拡大断面図であ
る。

【図９】図８中の要部を示す拡大断面図である。

【図１０】図９に示すガードリングの斜視図である。

【符号の説明】

２ 作業装置 ３ ブーム ４ アーム（一側部材） ５ バケット ５Ａ ブラケット（他側部材） ９ ボス １２ ピン １５ シール溝 １６ Ｏリング（弾性シール部材） ２１，３１，４１ ガードリング ２２，３２，３３，４２，４３ ガード部材 ２２Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３２Ｂ，３３Ｂ 結合部 ２２Ｂ 係合溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にボスを有する一側部材と、該一側
   部材のボスに対し該ボスの軸方向両端に衝合するように
   配設された他側部材と、該他側部材間に前記ボスを回動
   可能に連結するピンと、前記ボスと他側部材との衝合部
   外周側に形成された環状のシール溝と、該シール溝内に
   装着され、前記ボスと他側部材との衝合部端面をシール
   する弾性シール部材とからなるピン結合装置において、
   前記シール溝内には、円弧状の一対のガード部材を結合
   することによりリング状に形成したガードリングを前記
   弾性シール部材の外周側から覆うように設けたことを特
   徴とするピン結合装置。
2. 【請求項２】 前記ガードリングの内周面には、前記弾
   性シール部材の外周側に係合する係合溝を全周に亘って
   形成した請求項１記載のピン結合装置。