JPH11107305A

JPH11107305A - 軸受装置

Info

Publication number: JPH11107305A
Application number: JP9282858A
Authority: JP
Inventors: Fujio Sato; 藤男佐藤; Manabu Ogasawara; 学小笠原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-20
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JP3764262B2

Abstract

(57)【要約】【課題】２種類の弾性材料からなるシール手段を内側
ブッシュの内，外に設けることにより、シール性および
耐久性を向上させるようにする。【解決手段】内側ブッシュ１７には、鍔部１７Ｂとア
ームボス１２との間に位置して第１のシール装置２３を
設け、シール溝１７Ｃと連結ピン１４との間に位置して
第２のシール装置２８を設ける。そして、シール装置２
３は、外側ブッシュ１６と内側ブッシュ１７との摺動面
をシールする。また、シール装置２３には、鍔部１７Ｂ
の外周面に弾性的に摺接するシールリングと、このシー
ルリングを鍔部１７Ｂに弾性的に押付ける弾性リングと
を設け、シールリングの締付け力が緩んだ場合には、こ
の締付け力を弾性リングの復原力によって補償する。さ
らに、シール装置２８にも、他のシールリングと弾性リ
ングとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械に装備される作業装置のピン結合部等に
好適に用いられる軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば油圧ショベル等に用いら
れる軸受装置は、軸方向にブッシュ嵌着穴が形成された
ボス部材と、前記ボス部材の軸方向両側に設けられた相
手方部材と、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に挿通さ
れ、前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連
結ピンと、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に嵌着され
た外側ブッシュと、外周側が前記外側ブッシュ内に摺動
可能に嵌合され、内周側が前記連結ピンに嵌着された内
側ブッシュとから構成されている（特開平９−３９７０
号、実開昭５９−１３５９５１号公報等）。

【０００３】この種の従来技術による軸受装置は、例え
ば油圧ショベルの作業装置を構成するブーム、アーム、
バケット等の各連結部に用いられている。そして、例え
ばアームとバケットとの連結部では、アームの先端側に
設けられたボス部材としてのアームボスと、バケットに
設けられた相手方部材としてのブラケットとが連結ピン
を介して回動可能に連結されている。

【０００４】また、この軸受装置では、内側ブッシュが
外側ブッシュから軸方向に突出し、この突出端側には、
外側ブッシュの端面と軸方向で摺接する環状の鍔部が径
方向外向きに突出して設けられている。さらに、内側ブ
ッシュの鍔部外周側には、アームボスとの間をシールす
る第１のシール手段が設けられ、内側ブッシュの内周側
には、連結ピンとの間をシールする第２のシール手段が
設けられている。

【０００５】ここで、第１のシール手段には、例えばゴ
ム等の弾性材料からなるシールリングが設けられ、この
シールリングは、内径寸法が内側ブッシュの鍔部の外径
よりも僅かに小さく形成されている。そして、このシー
ルリングは、外周側が金属リング等を介してアームボス
のブッシュ嵌着穴内に取付けられ、内周側が内側ブッシ
ュの鍔部外周面に弾性的に摺接することにより、外部か
らのダスト、水分等がアームボスと鍔部との間に侵入す
るのを防止している。

【０００６】また、第２のシール手段も同様に、ゴム等
のシールリングによって構成され、内径寸法が連結ピン
の外径よりも僅かに小さく形成されている。そして、こ
のシールリングは、内側ブッシュの内周側に形成したシ
ール溝内に装着され、この状態で連結ピンの外周面に弾
性的に当接することにより、内側ブッシュと連結ピンと
の間をシールしている。

【０００７】そして、油圧ショベルの運転中には、バケ
ットがアームの先端側で回動されると、ブラケットが連
結ピンと共にアームボスに対して回動し、このとき内側
ブッシュは外側ブッシュとの間で摺動する構成となって
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、第１のシール手段に設けられたシールリン
グの内径寸法を内側ブッシュの鍔部の外径よりも予め小
さく形成し、シールリングを弾性変形させた状態で鍔部
の外周面に締代（締付け力）をもって摺接させることに
より、これらの間のシール性を保持している。また、第
２のシール手段でも同様に、シールリングを連結ピンの
外周面に締代をもって当接させることにより、これらの
間のシール性を高めるようにしている。

【０００９】しかし、シールリングはゴム等の弾性材料
によって形成されているため、油圧ショベルを長期間に
亘って使用するうちに経時劣化や非可逆性の変形等を生
じる傾向があり、その弾性力が徐々に低下して締付け力
が緩む場合がある。

【００１０】このため、従来技術では、第１，第２のシ
ール手段のシール性を長期間に亘って保持するのが難し
いという問題がある。特に、バケットは、掘削作業中に
土砂等と頻繁に接触したり、水中の土砂等をくみ上げる
ときに水没させたりするため、アームとバケットとのピ
ン結合部には、シールリングの締付け力が僅かに緩んで
いるだけでも土砂、水分等の異物が侵入し易くなり、こ
の異物によって軸受装置が摩耗、損傷し、円滑に作動で
きなくなる虞れがある。

【００１１】これに対し、例えば軟質の弾性材料等によ
ってシールリングを形成し、シールリングを大きく弾性
変形させた状態で装着することにより、その弾性復原力
を利用して適切な締付け力を保持する方法が考えられ
る。しかし、この場合には、シールリングが早期に摩耗
し易くなり、耐久性が低下するという問題がある。

【００１２】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、本発明は、第１，第２のシール手段のシ
ール性を長期間に亘って良好に保持でき、外側ブッシュ
と内側ブッシュとの摺動面および内側ブッシュと連結ピ
ンとの間を安定してシールし続けることができると共
に、耐久性、寿命を大幅に向上できるようにした軸受装
置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、軸方向にブッシュ嵌着穴が形成された
ボス部材と、ボス部材の軸方向両側に設けられた相手方
部材と、ボス部材のブッシュ嵌着穴内に挿通され、ボス
部材を相手方部材に連結する連結ピンと、ボス部材のブ
ッシュ嵌着穴内に嵌着された外側ブッシュと、外周側が
外側ブッシュ内に摺動可能に嵌合されると共に内周側が
連結ピンに嵌着され、外側ブッシュの端面と軸方向で摺
接する鍔部が径方向外向きに突出して設けられた内側ブ
ッシュと、内側ブッシュの鍔部とボス部材との間をシー
ルする第１のシール手段と、内側ブッシュと連結ピンと
の間をシールする第２のシール手段とからなる軸受装置
に適用される。

【００１４】そして、請求項１の発明が採用する特徴
は、前記第１のシール手段は、ボス部材のブッシュ嵌着
穴内に取付けられる金属リングと、金属リングの内周側
に固着され、内側ブッシュの鍔部外周面に弾性的に摺接
するリップ部が径方向内向きに突出して設けられた第１
のシールリングと、金属リングと第１のシールリングの
リップ部との間に弾性変形状態で装着され、このリップ
部を前記内側ブッシュの鍔部に弾性的に押付ける第１の
弾性リングとから形成し、前記第２のシール手段は、外
周側が鍔部の内周側に形成したシール溝内に取付けられ
る取付部となり、内周側が径方向内向きに突出して連結
ピンの外周面に弾性的に当接するリップ部となった第２
のシールリングと、第２のシールリングの取付部とリッ
プ部との間に弾性変形状態で装着され、このリップ部を
連結ピンに弾性的に押付けると共にシール溝内に弾性的
に当接する第２の弾性リングとから構成したことにあ
る。

【００１５】このように構成することにより、第１のシ
ール手段は、シールリングのリップ部が内側ブッシュの
鍔部外周面に弾性的に摺接するから、ボス部材と鍔部と
の間をシールできる。また、第２のシール手段は、シー
ルリングのリップ部が連結ピンの外周面に弾性的に当接
することにより、内側ブッシュと連結ピンとの間をシー
ルすることができる。そして、第１，第２のシール手段
は、シールリングのリップ部による締付け力が緩んだ場
合でも、リップ部の締付け力を弾性リングによって補償
することができる。

【００１６】また、請求項２の発明では、前記第１のシ
ール手段には、金属リングの外周側とボス部材のブッシ
ュ嵌着穴との間に位置して環状の弾性体を設けている。

【００１７】これにより、第１のシール手段では、金属
リングを弾性体を介してボス部材のブッシュ嵌着穴内に
弾性的に取付けることができるから、金属リングとボス
部材との間を弾性体によってシールすることができる。

【００１８】一方、請求項３の発明が採用する特徴は、
前記第１のシール手段は、外周側がボス部材のブッシュ
嵌着穴に形成したシール溝内に取付けられる取付部とな
り、内周側が径方向内向きに突出して内側ブッシュの鍔
部外周面に弾性的に当接するリップ部となった第１のシ
ールリングと、第１のシールリングの取付部とリップ部
との間に弾性変形状態で装着され、このリップ部を内側
ブッシュの鍔部に弾性的に押付けると共にシール溝内に
弾性的に当接する第１の弾性リングとから形成し、前記
第２のシール手段は、外周側が鍔部の内周側に形成した
シール溝内に取付けられる取付部となり、内周側が径方
向内向きに突出して連結ピンの外周面に弾性的に当接す
るリップ部となった第２のシールリングと、第２のシー
ルリングの取付部とリップ部との間に弾性変形状態で装
着され、このリップ部を連結ピンに弾性的に押付けると
共にシール溝内に弾性的に当接する第２の弾性リングと
から構成したことにある。

【００１９】これにより、第１のシールリングは、取付
部がボス部材のシール溝内に弾性的に取付けられ、リッ
プ部が内側ブッシュの鍔部外周面に弾性的に摺接するか
ら、ボス部材と鍔部との間をシールできる。また、第２
のシールリングも同様に、内側ブッシュと連結ピンとの
間をシールすることができる。そして、第１，第２の弾
性リングは、これらのシールリングのリップ部による締
付け力が緩んだ場合でも、弾性的な復原力によってリッ
プ部の締付力を補償することができる。

【００２０】また、請求項４の発明では、前記相手方部
材は、連結ピンの端部側を挿嵌するピン挿嵌穴が形成さ
れた一対のブラケットからなり、各ブラケットの内周側
には、連結ピンとの間をシールする第３のシール手段を
設けると共に、第３のシール手段は、外周側がブラケッ
トのピン挿嵌穴に形成したシール溝内に取付けられる取
付部となり、内周側が径方向内向きに突出して連結ピン
の外周面に弾性的に当接するリップ部となった第３のシ
ールリングと、第３のシールリングの取付部とリップ部
との間に弾性変形状態で装着され、このリップ部を連結
ピンに弾性的に押付けると共にシール溝内に弾性的に当
接する第３の弾性リングとから構成している。

【００２１】これにより、第３のシール手段は、シール
リングのリップ部が連結ピンの外周面に弾性的に当接す
るから、ブラケットと連結ピンとの間をシールでき、こ
の状態でリップ部の締付け力を弾性リングによって補償
することができる。

【００２２】さらに、請求項５の発明では、前記シール
リングには、リップ部と軸方向の異なる位置で径方向内
向きに突出した環状の突起部を設け、シールリングの内
周側には、この突起部とリップ部との間に位置して環状
の油溜め室を形成する構成としている。

【００２３】これにより、シールリングの油溜め室内に
は、例えば軸受装置の組立時に潤滑剤を予め塗布してお
くことができ、この潤滑剤をシールリングのリップ部に
長期間に亘って供給することができる。

【００２４】一方、請求項６の発明が採用する特徴は、
前記第１のシール手段は、外周側がボス部材のブッシュ
嵌着穴内に取付けられる取付部となり、内周側が径方向
内向きに突出して内側ブッシュの鍔部外周面に弾性的に
摺接するリップ部となった第１のシールリングと、第１
のシールリングの取付部とリップ部との間に弾性変形状
態で装着され、このリップ部を内側ブッシュの鍔部に弾
性的に押付ける第１の弾性リングとから形成し、前記第
２のシール手段は、外周側が鍔部の内周側に形成したシ
ール溝内に取付けられる取付部となり、内周側が径方向
内向きに突出して連結ピンの外周面に弾性的に当接する
リップ部となった第２のシールリングと、第２のシール
リングの取付部とリップ部との間に弾性変形状態で装着
され、このリップ部を連結ピンに弾性的に押付けると共
にシール溝内に弾性的に当接する第２の弾性リングとか
ら構成したことにある。

【００２５】これにより、第１のシール手段はボス部材
と鍔部との間をシールでき、第２のシール手段は内側ブ
ッシュと連結ピンとの間をシールすることができる。ま
た、第１，第２のシール手段は、シールリングのリップ
部による締付け力を弾性リングによって補償することが
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態
を、図１ないし図９を参照しつつ詳細に説明する。

【００２７】ここで、図１ないし図３は本発明による第
１の実施の形態を示し、本実施の形態では、軸受装置を
油圧ショベルのピン結合部に適用した場合を例に挙げて
説明する。

【００２８】１は油圧ショベルの下部走行体、２は前記
下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体を示
し、前記上部旋回体２の旋回フレーム３上には、運転室
４、機械室等が設けられている。

【００２９】５は上部旋回体２の前部に俯仰動可能に取
付けられた作業装置で、前記作業装置５は、上部旋回体
２の旋回フレーム３にピン結合されたブーム６と、前記
ブーム６の先端側にピン結合されたアーム７と、前記ア
ーム７の先端側にピン結合されたバケット８等とから構
成されている。そして、ブーム６、アーム７およびバケ
ット８は、それぞれブームシリンダ９、アームシリンダ
１０およびバケットシリンダ１１によって回動される。

【００３０】ここで、これらの各ピン結合部には本実施
の形態による軸受装置が装備され、例えばアーム７とバ
ケット８とは、図２に示す如く、この軸受装置を介して
回動可能に連結されている。

【００３１】１２はアーム７の先端側に設けたボス部材
としてのアームボスで、前記アームボス１２は略円筒状
に形成され、その内周側には軸方向の両端側に位置して
ブッシュ嵌着穴１２Ａ，１２Ａが形成されている。ま
た、アームボス１２内には、軸方向の中間部に位置して
環状の凹部１２Ｂが形成され、この凹部１２Ｂと各ブッ
シュ嵌着穴１２Ａとの間に位置して径方向内向きに突出
した環状突起１２Ｃ，１２Ｃが形成されている。さら
に、アームボス１２には、後述のグリス収容空間２２内
に給脂を行うための給脂口およびニップル（いずれも図
示せず）等が設けられている。

【００３２】１３，１３はバケット８の外側に相手方部
材として突設された左，右一対のブラケットで、前記各
ブラケット１３は、アームボス１２の軸方向両端側に配
設され、その内周側にはピン挿嵌穴１３Ａが軸方向に形
成されている。

【００３３】１４はアームボス１２と左，右のブラケッ
ト１３とを回動可能に連結した連結ピンで、前記連結ピ
ン１４は、軸方向の両端側が各ブラケット１３のピン挿
嵌穴１３Ａ内に挿嵌され、軸方向の中間部がアームボス
１２内に挿通されている。そして、連結ピン１４は、一
端側が抜止めピン１５を介して一方のブラケット１３に
抜止めおよび回り止め状態で固定されている。

【００３４】１６，１６はアームボス１２の各ブッシュ
嵌着穴１２Ａ内に嵌着された一対の外側ブッシュで、前
記各外側ブッシュ１６は、グリス収容空間２２に面した
軸方向の内側端面がアームボス１２の環状突起１２Ｃに
当接し、軸方向の外側端面が後述する内側ブッシュ１７
の鍔部１７Ｂと摺接している。

【００３５】１７，１７は各外側ブッシュ１６内に摺動
可能に嵌合された一対の内側ブッシュで、前記各内側ブ
ッシュ１７は、外側ブッシュ１６よりも長尺の略円筒状
に形成され、外周側が外側ブッシュ１６との摺動面とな
っている。また、内側ブッシュ１７の内周側にはピン嵌
着穴１７Ａが軸方向に形成され、このピン嵌着穴１７Ａ
内には連結ピン１４が嵌着されている。

【００３６】ここで、内側ブッシュ１７には、外側ブッ
シュ１６の軸方向外側に位置して径方向外向きに突出し
た環状の鍔部１７Ｂが一体形成されている。そして、鍔
部１７Ｂの外周側には、アームボス１２との間に位置し
て後述する第１のシール装置２３を収容する環状のシー
ル収容空間１８，１８が形成されている。また、内側ブ
ッシュ１７内には、鍔部１７Ｂの内周側に位置して後述
する第２のシール装置２８を装着する環状のシール溝１
７Ｃが形成されている。

【００３７】１９はアームボス１２内に配設されたグリ
スシール用のパイプで、前記パイプ１９は、各外側ブッ
シュ１６間に位置して各内側ブッシュ１７の外周側に嵌
合され、止め輪２０，２０によって軸方向に位置決めさ
れている。また、パイプ１９には、各内側ブッシュ１７
との間に位置してＯリング２１，２１が装着されてい
る。さらに、パイプ１９の外周側には、アームボス１２
の凹部１２Ｂ内に位置して環状のグリス収容空間２２が
形成され、このグリス収容空間２２内には、アームボス
１２の給脂口等を介してグリスＧが充填されている。

【００３８】そして、グリス収容空間２２内のグリスＧ
は、外側ブッシュ１６と内側ブッシュ１７との摺動面に
供給されると共に、連結ピン１４と内側ブッシュ１７と
の間に浸入するのをパイプ１９、Ｏリング２１によって
規制されている。

【００３９】２３，２３は内側ブッシュ１７の鍔部１７
Ｂとアームボス１２との間をシールする第１のシール手
段としての第１のシール装置で、前記各シール装置２３
は、図３に示す如く、後述の金属リング２４、第１のシ
ールリング２６および第１の弾性リング２７からなり、
アームボス１２の軸方向両端側で各シール収容空間１８
内に配設されている。

【００４０】２４はシール装置２３を構成する断面略コ
字状の金属リングで、前記金属リング２４は、外周側に
ゴム等からなる筒状の弾性体２５が固着された筒部２４
Ａと、筒部２４Ａの軸方向両端側を径方向内向きに屈曲
させることにより形成された環状の屈曲部２４Ｂ，２４
Ｃとからなり、金属リング２４は、弾性体２５を介して
アームボス１２のブッシュ嵌着穴１２Ａ内に弾性的に嵌
合されている。

【００４１】２６は金属リング２４の内周側に固着され
た第１のシールリングで、前記シールリング２６は、例
えばウレタンゴム等の弾性材料によって断面略「く」字
状に形成されている。そして、シールリング２６は、金
属リング２４の筒部２４Ａおよび屈曲部２４Ｂに接合さ
れた接合部２６Ａと、接合部２６Ａから径方向内側およ
び軸方向外側に向けて斜めに突出し、先端側が内側ブッ
シュ１７の鍔部１７Ｂの外周面に弾性的に摺接するリッ
プ部２６Ｂとから構成されている。

【００４２】２７はシールリング２６よりも軟質の弾性
材料である例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）等により形成
された第１の弾性リングで、前記弾性リング２７は、径
方向に圧縮されるように柔軟性をもって大きく弾性変形
した状態で金属リング２４とシールリング２６のリップ
部２６Ｂとの間に装着され、リップ部２６Ｂを図３中の
矢示Ａ方向に向けて鍔部１７Ｂに弾性的に押付けてい
る。

【００４３】２８，２８は内側ブッシュ１７のシール溝
１７Ｃ内に装着された第２のシール手段としての第２の
シール装置で、前記各シール装置２８は、図３に示す如
く、後述する第２のシールリング２９と、第２の弾性リ
ング３０とから構成されている。そして、シール装置２
８は、内側ブッシュ１７と連結ピン１４との間にがたつ
き等による僅かな隙間が形成される場合でも、この隙間
をシールしてダスト、水分等の侵入を防止するものであ
る。

【００４４】２９はウレタンゴム等の弾性材料から断面
略コ字状に形成された第２のシールリングで、前記シー
ルリング２９は、シール溝１７Ｃ内に弾性的に取付けら
れた断面略Ｌ字状の取付部２９Ａと、取付部２９Ａから
径方向内側および軸方向外側に向けて斜めに突出したリ
ップ部２９Ｂとからなり、リップ部２９Ｂは、先端側が
連結ピン１４の外周面に弾性的に摺接している。

【００４５】３０はニトリルゴム等により弾性リング２
７とほぼ同様に形成された第２の弾性リングで、前記弾
性リング３０は、径方向に圧縮されるように大きく弾性
変形した状態でシールリング２９の取付部２９Ａとリッ
プ部２９Ｂとの間に装着されている。そして、弾性リン
グ３０は、取付部２９Ａを図３中の矢示Ｂ方向に向けて
シール溝１７Ｃに弾性的に押付け、リップ部２９Ｂを矢
示Ｃ方向に向けて連結ピン１４に弾性的に押付けてい
る。また、弾性リング３０は、軸方向外側の端部３０Ａ
がシール溝１７Ｃに弾性的に当接している。

【００４６】本実施の形態による軸受装置は上述の如き
構成を有するもので、次にその作動について説明する。

【００４７】まず、油圧ショベルの運転中には、図１中
のバケット８がアーム７の先端側で回動されると、図２
中の各ブラケット１３が連結ピン１４、内側ブッシュ１
７と共にアームボス１２に対して回動する。これによ
り、内側ブッシュ１７は外側ブッシュ１６との間で摺動
し、これらの摺動面には、グリス収容空間２２内に予め
収容されたグリスＧが供給される。

【００４８】また、第１のシール装置２３は、外部から
のダスト、水分等がアームボス１２と内側ブッシュ１７
の鍔部１７Ｂとの間を介して外側ブッシュ１６と内側ブ
ッシュ１７との摺動面に侵入したり、これらの摺動面に
供給されるグリスＧがアームボス１２から外部へと多量
に漏れ出したりするのを防止する。さらに、第２のシー
ル装置２８は、内側ブッシュ１７と連結ピン１４との間
をシールし、これらの間にダスト、水分等が侵入して摩
耗、錆等が生じるのを防止する。

【００４９】一方、油圧ショベルを長期間に亘って使用
するうちに、例えば第１のシール装置２３のシールリン
グ２６が経時劣化等を生じて弾性力が低下したり、その
リップ部２６Ｂが摩耗したりすると、内側ブッシュ１７
の鍔部１７Ｂに対する締付け力が弱くなってくる。しか
し、この場合には、弾性リング２７の押付け力がリップ
部２６Ｂの締付け力を補償するように作用し、リップ部
２６Ｂは十分な締付力をもって鍔部１７Ｂの外周面に摺
接し続ける。

【００５０】特に、リップ部２６Ｂが摩耗後退したとき
には、これを補償するように弾性リング２７の形状が径
方向内側等に向けて復原し、摩耗後退したリップ部２６
Ｂの先端側を鍔部１７Ｂの外周面に押付ける。これによ
り、リップ部２６Ｂは、初期状態とほぼ同様の締付け力
をもって鍔部１７Ｂの外周面に摺接した状態を保持す
る。また、第２のシール装置２８も同様に、シールリン
グ２９のリップ部２９Ｂによる締付け力が弾性リング３
０の復原力によって補償されるため、初期状態とほぼ同
様の締付け力をもって連結ピン１４の外周面に当接した
状態を長期間に亘り保持する。

【００５１】かくして、本実施の形態では、金属リング
２４、シールリング２６および弾性リング２７からなる
第１のシール装置２３をアームボス１２のブッシュ嵌着
穴１２Ａと内側ブッシュ１７の鍔部１７Ｂとの間に装着
し、シールリング２９および弾性リング３０からなる第
２のシール装置２８を内側ブッシュ１７と連結ピン１４
との間に装着する構成としたから、アームボス１２と内
側ブッシュ１７の鍔部１７Ｂとの間をシール装置２３に
よって確実にシールすることができる。

【００５２】これにより、外部からのダスト、水分等が
アームボス１２と鍔部１７Ｂとの間を介して外側ブッシ
ュ１６と内側ブッシュ１７との摺動面に侵入し、これら
の摺動面が摩耗、損傷されたり、前記摺動面に供給され
るグリスＧがアームボス１２から外部へと多量に漏出し
たりするのをシール装置２３によって確実に防止でき、
外側ブッシュ１６と内側ブッシュ１７とを円滑に摺動さ
せることができる。

【００５３】また、内側ブッシュ１７と連結ピン１４と
の間にがたつき等による僅かな隙間が形成される場合で
も、この隙間をシール装置２８によってシールでき、こ
れらの間に侵入したダスト、水分等により内側ブッシュ
１７、連結ピン１４に摩耗、錆等が発生するのをシール
装置２８によって確実に防止することができる。

【００５４】そして、シール装置２３では、例えばシー
ルリング２６の経時劣化、摩耗等によってリップ部２６
Ｂの締付け力が緩んだ場合でも、この締付け力を弾性リ
ング２７の復原力（押付け力）によって確実に補償で
き、リップ部２６Ｂを鍔部１７Ｂの外周面に対し常に適
切な締付け力をもって摺接させ続けることができる。ま
た、シール装置２８でも、シールリング２９のリップ部
２９Ｂの締付け力を弾性リング３０の復原力によって確
実に補償でき、リップ部２９Ｂを連結ピン１４の外周面
に対して長期間に亘り安定した状態で当接させることが
できる。

【００５５】従って、本実施の形態によれば、第１，第
２のシール装置２３，２８のシール性を長期間に亘って
良好な状態に保持でき、外側ブッシュ１６と内側ブッシ
ュ１７との摺動面、内側ブッシュ１７と連結ピン１４と
の間を安定してシールし続けることができると共に、耐
久性、寿命を大幅に向上させることができる。

【００５６】そして、この場合には、弾性リング２７，
３０をシールリング２６，２９よりも軟質の弾性材料に
よって構成したから、耐摩耗性を有する弾性材料によっ
てシールリング２６，２９を形成でき、かつリップ部２
６Ｂ，２９Ｂに対して弾性リング２７，３０により長期
間の弾性力（締付け力）を与えることができ、シール装
置２３，２８のシール性能を大幅に高めることができ
る。

【００５７】また、第１のシール装置２３には、シール
リング２６の外周側に位置して金属リング２４を設けた
から、外部からの衝撃等に対してシール装置２３の強度
を向上させることができる。そして、シール装置２３の
剛性を金属リング２４によって高めることができるか
ら、軸受装置の組立時には、シール装置２３をアームボ
ス１２のブッシュ嵌着穴１２Ａ内に容易に嵌合させるこ
とができ、シール装置２３の取付作業を効率よく行うこ
とができる。

【００５８】さらに、金属リング２４の外周側に弾性体
２５を設け、金属リング２４を弾性体２５を介してアー
ムボス１２のブッシュ嵌着穴１２Ａ内に取付けるように
したから、金属リング２４とアームボス１２との間を弾
性体２５によって確実にシールでき、シール性能を安定
化することができる。

【００５９】また、第２のシール装置２８では、弾性リ
ング３０の端部３０Ａを内側ブッシュ１７のシール溝１
７Ｃ内に弾性的に当接させたから、シールリング２９だ
けでなく弾性リング３０によっても内側ブッシュ１７と
連結ピン１４との間をシールでき、シール性をより高め
ることができる。

【００６０】次に、図４および図５は本発明による第２
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１のシ
ール手段をブッシュ嵌着穴に形成したシール溝内に装着
する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、
前記第１の実施の形態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。

【００６１】３１は本実施の形態による軸受装置に設け
たボス部材としてのアームボスを示し、前記アームボス
３１には、第１の実施の形態によるアームボス１２とほ
ぼ同様に、ブッシュ嵌着穴３１Ａ，３１Ａ、凹部３１Ｂ
および環状突起３１Ｃ，３１Ｃが設けられている。しか
し、アームボス３１には、各ブッシュ嵌着穴３１Ａの軸
方向外側寄りに位置して後述する第１のシール装置３８
を装着する環状のシール溝３２，３２が形成されてい
る。

【００６２】３３，３３はアームボス３１の各ブッシュ
嵌着穴３１Ａ内に嵌着された一対の外側ブッシュで、前
記各外側ブッシュ３３は、第１の実施の形態による外側
ブッシュ１６よりも薄肉に形成されている。

【００６３】３４，３４は各外側ブッシュ３３内に摺動
可能に嵌合された一対の内側ブッシュで、前記各内側ブ
ッシュ３４は、第１の実施の形態による内側ブッシュ１
７とほぼ同様に、ピン挿嵌穴３４Ａ、鍔部３４Ｂおよび
シール溝３４Ｃを有し、鍔部３４Ｂは、外側ブッシュ３
３の端面と軸方向で摺接している。また、各内側ブッシ
ュ３４の外周側には、グリスシール用のパイプ３５が嵌
合され、パイプ３５との間に位置してＯリング３６，３
６が装着されている。そして、パイプ３５の外周側には
グリス収容空間３７が形成されている。

【００６４】３８，３８はアームボス３１のシール溝３
２内に装着された第１のシール手段としての第１のシー
ル装置で、前記各シール装置３８は、図５に示す如く、
ウレタンゴム等の弾性材料により断面略コ字状に形成さ
れた第１のシールリング３９と、ＮＢＲ等の弾性材料に
よって形成された第１の弾性リング４０とからなり、第
１の実施の形態によるシール装置２８とほぼ同様に構成
されている。そして、シール装置３８は、アームボス３
１と内側ブッシュ３４の鍔部３４Ｂとの間をシールして
いる。

【００６５】また、シールリング３９は、取付部３９Ａ
がシール溝３２内に弾性的に取付けられ、リップ部３９
Ｂが鍔部３４Ｂの外周面に弾性的に摺接している。さら
に、弾性リング４０は、径方向に圧縮されるように大き
く弾性変形した状態でシールリング３９の取付部３９Ａ
とリップ部３９Ｂとの間に装着され、リップ部３９Ｂを
内側ブッシュ３４の鍔部３４Ｂに弾性的に押付けると共
に、軸方向外側の端部４０Ａがシール溝３２内に弾性的
に当接している。

【００６６】４１，４１は内側ブッシュ３４のシール溝
３４Ｃ内に装着された第２のシール手段としての第２の
シール装置で、前記各シール装置４１は、第１の実施の
形態によるシール装置２８とほぼ同様に、取付部４２Ａ
およびリップ部４２Ｂを有する断面略コ字状に形成され
た第２のシールリング４２と、シールリング４２の取付
部４２Ａとリップ部４２Ｂとの間に位置して径方向に弾
性変形した状態で装着され、端部４３Ａがシール溝３４
Ｃ内に弾性的に当接した第２の弾性リング４３とからな
り、内側ブッシュ３４と連結ピン１４との間をシールし
ている。

【００６７】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同一の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、アーム
ボス３１にシール溝３２を形成したので、第１のシール
装置３８を外部からの衝撃等に対して確実に保護するこ
とができる。そして、例えば金属リング等を用いること
なくシール装置３８を形成でき、シール装置３８に対す
る部品点数の削減、信頼性の向上を図ることができる。

【００６８】次に、図６および図７は本発明による第３
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ブラケッ
トと連結ピンとの間をシールする第３のシール手段を設
けたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の
実施の形態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。

【００６９】５１，５１は本実施の形態による軸受装置
に設けた相手方部材としてのブラケットを示し、前記各
ブラケット５１には、第１の実施の形態によるブラケッ
ト１３とほぼ同様に、ピン挿嵌穴５１Ａが形成されてい
る。しかし、各ブラケット５１には、図７に示す如く、
ピン挿嵌穴５１Ａ内に位置して後述する第３のシール装
置５３を装着する環状のシール溝５２，５２が形成され
ている。

【００７０】５３，５３，…はブラケット５１の各シー
ル溝５２内に装着された第３のシール手段としての第３
のシール装置５３で、前記各シール装置５３は、第１の
実施の形態によるシール装置２８とほぼ同様に、取付部
５４Ａおよびリップ部５４Ｂを有する断面略コ字状に形
成された第３のシールリング５４と、シールリング５４
の取付部５４Ａとリップ部５４Ｂとの間に位置して径方
向に弾性変形した状態で装着され、端部５５Ａがシール
溝５２内に弾性的に当接した第３の弾性リング５５とか
らなり、ブラケット５１と連結ピン１４との間をシール
している。

【００７１】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同一の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、ブラケ
ット５１と連結ピン１４との間にがたつき等による僅か
な隙間が形成される場合でも、この隙間に外部からのダ
スト、水分等が侵入するのをシール装置５３によって確
実に防止でき、耐久性、信頼性を向上させることができ
る。また、シール装置５３をブラケット５１のシール溝
５２内に装着することにより、外部からの衝撃等に対し
てシール装置５３を保護することができる。

【００７２】次に、図８は本発明による第４の実施の形
態を示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と
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。しかし、本実施の形態の特徴は、第２の
シール手段としてのシール装置６１に対して後述の油溜
め室６４を形成したことにある。

【００７３】ここで、第２のシール装置６１は、第１の
実施の形態によるシール装置２８とほぼ同様に、シール
リング６２および弾性リング６３からなり、内側ブッシ
ュ１７と連結ピン１４との間をシールしている。そし
て、シールリング６２は、内側ブッシュ１７のシール溝
１７Ｃ内に取付けられた取付部６２Ａと、基端側が取付
部６２Ａに一体形成され、先端側が径方向内側および軸
方向外側に向けて斜めに突出したリップ部６２Ｂとから
構成されている。

【００７４】しかし、シールリング６２には、リップ部
６２Ｂの基端側に位置して環状の突起部６２Ｃが一体形
成されている。そして、突起部６２Ｃは、先端（内周）
側がリップ部６２Ｂと軸方向の異なる位置で径方向内向
きに突出し、リップ部６２Ｂと共に連結ピン１４の外周
面に弾性的に摺接している。

【００７５】これにより、シール装置６１の内周側に
は、シールリング６２のリップ部６２Ｂ、突起部６２Ｃ
および連結ピン１４の外周面との間に位置して環状の油
溜め室６４が形成されている。そして、例えば軸受装置
の組立時には、グリス等の潤滑剤Ｇ′が油溜め室６４内
に予め塗布され、この潤滑剤Ｇ′は、シールリング６２
のリップ部６２Ｂと連結ピン１４との間に長期間に亘っ
て供給される。

【００７６】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同一の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、油溜め
室６４内に予め塗布しておいた潤滑剤Ｇ′をシールリン
グ６２のリップ部６２Ｂと連結ピン１４との間に長期間
に亘って供給でき、シール装置６１のシール性、耐久性
を大幅に向上させることができる。

【００７７】なお、前記第１の実施の形態では、金属リ
ング２４を有する第１のシール装置２３をシール収容空
間１８に設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、
第１の実施の形態に対する変形例として、図９に示すよ
うに構成してもよい。即ち、図９において、７１は第１
の実施の形態で第１のシール装置２３に代えて用いられ
る第１のシール装置を示し、このシール装置７１は、シ
ールリング７２および弾性リング７３によって構成さ
れ、シール収容空間１８に装着されている。この場合、
シール装置７１は、例えば止め輪７４等を用いてシール
収容空間１８内に位置決めされている。これにより、シ
ール装置７１の構造を簡略化でき、その部品点数を削減
することができる。

【００７８】また、前記第１の実施の形態では、金属リ
ング２４の外周側に弾性体２５を設ける構成としたが、
本発明はこれに限らず、弾性体２５を省略し、金属リン
グ２４をアームボス１２のブッシュ嵌着穴１２Ａ内に直
接嵌合させる構成としてもよい。

【００７９】さらに、前記各実施の形態では、第４の実
施の形態におけるシール装置６１の内周側に環状の油溜
め室６４を設ける構成としたが、本発明はこれに限ら
ず、第１ないし第３の実施の形態におけるシール装置２
３，２８，３８，４１，５３，７１の内周側に油溜め室
を設ける構成としてもよい。

【００８０】また、前記第３の実施の形態では、前記第
１の実施の形態に対して第３のシール装置５３を設ける
構成としたが、本発明はこれに限らず、前記第２の実施
の形態に対してシール装置５３を設ける構成としてもよ
い。

【００８１】そして、前記各実施の形態では、油圧ショ
ベルのピン結合部を例に挙げて説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば油圧クレーン等の建設機械や、農業
用および産業用の機械等に設けられたピン結合部に適用
してもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、第１のシール手段によってボス部材と内側ブッシ
ュの鍔部との間をシールし、第２のシール手段によって
内側ブッシュと連結ピンとの間をシールする構成とした
から、第１，第２のシールリングの経時劣化等によって
リップ部の締付け力が緩んだ場合でも、この締付け力を
第１，第２の弾性リングの復原力によって確実に補償で
き、これらのリップ部を鍔部または連結ピンの外周面に
対し常に適切な締付け力をもって摺接させることができ
る。従って、外側ブッシュと内側ブッシュとの摺動面、
内側ブッシュと連結ピンとの間を第１，第２のシール手
段によって長期間に亘り安定してシールし続けることが
でき、耐久性、寿命を大幅に向上させることができる。
また、第１のシール手段では、その強度、取付作業性を
金属リングによって高めることができ、第２のシール手
段では、弾性リングが内側ブッシュのシール溝内に弾性
的に当接することにより、シール性を確実に高めること
ができる。

【００８３】また、請求項２の発明によれば、金属リン
グを弾性体を介してボス部材のブッシュ嵌着穴内に取付
ける構成としたから、金属リングとアームボスとの間を
弾性体によって確実にシールでき、シール性能を安定化
することができる。

【００８４】一方、請求項３の発明によれば、シールリ
ング、弾性リングからなる第１のシール手段をボス部材
に形成したシール溝内に装着する構成としたので、第１
のシール手段を外部からの衝撃等に対して確実に保護で
き、第１のシール手段に対する部品点数の削減、信頼性
の向上を図ることができる。

【００８５】また、請求項４の発明によれば、ブラケッ
トの連結ピンとの間に第３のシール手段を設ける構成と
したので、これらの間にがたつき等による僅かな隙間が
形成される場合でも、この隙間に外部からのダスト、水
分等が侵入するのを第３のシール手段によって確実に防
止でき、耐久性、信頼性を向上させることができる。ま
た、第３のシール手段をブラケットのシール溝内に装着
することにより、外部からの衝撃等に対して第３のシー
ル手段を保護することができる。

【００８６】さらに、請求項５の発明によれば、シール
リングの内周側に油溜め室を設ける構成としたので、例
えば軸受装置の組立時に油溜め室内に予め塗布しておい
た潤滑剤をシールリングのリップ部に対し長期間に亘っ
て供給でき、シール性、耐久性を大幅に向上させること
ができる。

【００８７】一方、請求項６の発明によれば、シールリ
ング、弾性リングからなる第１のシール手段をボス部材
のブッシュ嵌着穴と内側ブッシュの鍔部外周側との間に
装着する構成としたので、第１のシール手段の構造を簡
略化でき、その部品点数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による軸受装置が適
用される油圧ショベルを示す外観図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみた軸受装置の縦
断面図である。

【図３】第１，第２のシール手段を示す図２中の要部拡
大図である。

【図４】第２の実施の形態による軸受装置を示す縦断面
図である。

【図５】第１，第２のシール手段を示す図４中の要部拡
大図である。

【図６】第３の実施の形態による軸受装置を示す縦断面
図である。

【図７】第３のシール手段を示す図６中の要部拡大図で
ある。

【図８】第４の実施の形態による軸受装置のシール手段
を示す拡大図である。

【図９】第１の実施の形態に対する変形例を示す図３と
同様の要部拡大図である。

【符号の説明】

１２，３１アームボス（ボス部材）１２Ａ，３１Ａブッシュ嵌着穴１３，５１ブラケット（相手方部材）１３Ａピン挿嵌穴１４連結ピン１６，３３外側ブッシュ１７，３４内側ブッシュ１７Ｂ，３４Ｂ鍔部１７Ｃ，３２，３４Ｃ，５２シール溝２３，３８，７１第１のシール装置（第１のシール手
段）２４金属リング２５弾性体２６，３９，７２第１のシールリング２６Ｂ，２９Ｂ，３９Ｂ，４２Ｂ，５４Ｂ，６２Ｂリ
ップ部２７，４０，７３第１の弾性リング２８，４１，６１第２のシール装置（第２のシール手
段）２９，４２，６２第２のシールリング２９Ａ，３９Ａ，４２Ａ，５４Ａ，６２Ａ取付部３０，４３，６３第２の弾性リング５３第３のシール装置（第３のシール手段）５４第３のシールリング５５第３の弾性リング６２Ｃ突起部６４油溜め室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向にブッシュ嵌着穴が形成されたボ
ス部材と、前記ボス部材の軸方向両側に設けられた相手
方部材と、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に挿通さ
れ、前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連
結ピンと、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に嵌着され
た外側ブッシュと、外周側が前記外側ブッシュ内に摺動
可能に嵌合されると共に内周側が前記連結ピンに嵌着さ
れ、前記外側ブッシュの端面と軸方向で摺接する鍔部が
径方向外向きに突出して設けられた内側ブッシュと、前
記内側ブッシュの鍔部とボス部材との間をシールする第
１のシール手段と、前記内側ブッシュと連結ピンとの間
をシールする第２のシール手段とからなる軸受装置にお
いて、前記第１のシール手段は、前記ボス部材のブッシュ嵌着
穴内に取付けられる金属リングと、前記金属リングの内
周側に固着され、前記内側ブッシュの鍔部外周面に弾性
的に摺接するリップ部が径方向内向きに突出して設けら
れた第１のシールリングと、前記金属リングと第１のシ
ールリングのリップ部との間に弾性変形状態で装着さ
れ、このリップ部を前記内側ブッシュの鍔部に弾性的に
押付ける第１の弾性リングとから形成し、前記第２のシール手段は、外周側が前記鍔部の内周側に
形成したシール溝内に取付けられる取付部となり、内周
側が径方向内向きに突出して前記連結ピンの外周面に弾
性的に当接するリップ部となった第２のシールリング
と、前記第２のシールリングの取付部とリップ部との間
に弾性変形状態で装着され、このリップ部を前記連結ピ
ンに弾性的に押付けると共に前記シール溝内に弾性的に
当接する第２の弾性リングとから構成したことを特徴と
する軸受装置。
【請求項２】前記第１のシール手段には、前記金属リ
ングの外周側とボス部材のブッシュ嵌着穴との間に位置
して環状の弾性体を設けてなる請求項１に記載の軸受装
置。
【請求項３】軸方向にブッシュ嵌着穴が形成されたボ
ス部材と、前記ボス部材の軸方向両側に設けられた相手
方部材と、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に挿通さ
れ、前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連
結ピンと、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に嵌着され
た外側ブッシュと、外周側が前記外側ブッシュ内に摺動
可能に嵌合されると共に内周側が前記連結ピンに嵌着さ
れ、前記外側ブッシュの端面と軸方向で摺接する鍔部が
径方向外向きに突出して設けられた内側ブッシュと、前
記内側ブッシュの鍔部とボス部材との間をシールする第
１のシール手段と、前記内側ブッシュと連結ピンとの間
をシールする第２のシール手段とからなる軸受装置にお
いて、前記第１のシール手段は、外周側が前記ボス部材のブッ
シュ嵌着穴に形成したシール溝内に取付けられる取付部
となり、内周側が径方向内向きに突出して前記内側ブッ
シュの鍔部外周面に弾性的に当接するリップ部となった
第１のシールリングと、前記第１のシールリングの取付
部とリップ部との間に弾性変形状態で装着され、このリ
ップ部を前記内側ブッシュの鍔部に弾性的に押付けると
共に前記シール溝内に弾性的に当接する第１の弾性リン
グとから形成し、前記第２のシール手段は、外周側が前記鍔部の内周側に
形成したシール溝内に取付けられる取付部となり、内周
側が径方向内向きに突出して前記連結ピンの外周面に弾
性的に当接するリップ部となった第２のシールリング
と、前記第２のシールリングの取付部とリップ部との間
に弾性変形状態で装着され、このリップ部を前記連結ピ
ンに弾性的に押付けると共に前記シール溝内に弾性的に
当接する第２の弾性リングとから構成したことを特徴と
する軸受装置。
【請求項４】前記相手方部材は、前記連結ピンの端部
側を挿嵌するピン挿嵌穴が形成された一対のブラケット
からなり、前記各ブラケットの内周側には、前記連結ピ
ンとの間をシールする第３のシール手段を設けると共
に、前記第３のシール手段は、外周側が前記ブラケット
のピン挿嵌穴に形成したシール溝内に取付けられる取付
部となり、内周側が径方向内向きに突出して前記連結ピ
ンの外周面に弾性的に当接するリップ部となった第３の
シールリングと、前記第３のシールリングの取付部とリ
ップ部との間に弾性変形状態で装着され、このリップ部
を前記連結ピンに弾性的に押付けると共に前記シール溝
内に弾性的に当接する第３の弾性リングとから構成して
なる請求項１，２または３に記載の軸受装置。
【請求項５】前記シールリングには、前記リップ部と
軸方向の異なる位置で径方向内向きに突出した環状の突
起部を設け、前記シールリングの内周側には、この突起
部と前記リップ部との間に位置して環状の油溜め室を形
成する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載
の軸受装置。
【請求項６】軸方向にブッシュ嵌着穴が形成されたボ
ス部材と、前記ボス部材の軸方向両側に設けられた相手
方部材と、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に挿通さ
れ、前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連
結ピンと、前記ボス部材のブッシュ嵌着穴内に嵌着され
た外側ブッシュと、外周側が前記外側ブッシュ内に摺動
可能に嵌合されると共に内周側が前記連結ピンに嵌着さ
れ、前記外側ブッシュの端面と軸方向で摺接する鍔部が
径方向外向きに突出して設けられた内側ブッシュと、前
記内側ブッシュの鍔部とボス部材との間をシールする第
１のシール手段と、前記内側ブッシュと連結ピンとの間
をシールする第２のシール手段とからなる軸受装置にお
いて、前記第１のシール手段は、外周側が前記ボス部材のブッ
シュ嵌着穴内に取付けられる取付部となり、内周側が径
方向内向きに突出して前記内側ブッシュの鍔部外周面に
弾性的に摺接するリップ部となった第１のシールリング
と、前記第１のシールリングの取付部とリップ部との間
に弾性変形状態で装着され、このリップ部を前記内側ブ
ッシュの鍔部に弾性的に押付ける第１の弾性リングとか
ら形成し、前記第２のシール手段は、外周側が前記鍔部の内周側に
形成したシール溝内に取付けられる取付部となり、内周
側が径方向内向きに突出して前記連結ピンの外周面に弾
性的に当接するリップ部となった第２のシールリング
と、前記第２のシールリングの取付部とリップ部との間
に弾性変形状態で装着され、このリップ部を前記連結ピ
ンに弾性的に押付けると共に前記シール溝内に弾性的に
当接する第２の弾性リングとから構成したことを特徴と
する軸受装置。