WO2011125794A1 - 作業機および取付けピン組立て体 - Google Patents

Abstract

　ツース（２）とアダプタ（３）とを貫通する貫通孔（２ａ，３ａ）に挿入される取付けピン組立て体（４）を用いたツース（２）の取付け構造において、ツース（２）をアダプタ（３）に対して離間させる方向に働く力に対して、ツース（２）が脱落しないように固定するための取付けピン組立て体（４）を構成する部材として、段差のない金属製の取付けピン（１１）を用いている。この取付けピン（１１）が貫通孔（２ａ，３ａ）から抜け落ちないようにするためのブシュ（１４ａ，１４ｂ）やボルト（１２ａ，１２ｂ）、ワッシャー（１３ａ，１３ｂ）として、全て金属製の部材を用いている。

Description

作業機および取付けピン組立て体

　本発明は、掘削具が取り付けられた作業機およびその掘削具を作業機に取り付けるピン組立て体に関する。

　油圧ショベル等の作業車両に搭載された作業機には、様々な掘削具が取り付けられている。例えば、油圧ショベルに搭載されるバケット（作業機）には、掘削側の先端部分に、ツース（掘削具）が取り付けられている。
　バケットの掘削側の先端部分に取り付けられるツースは、掘削作業時に磨耗したり破損したりする。このため、磨耗や破損したツースは、必要に応じて交換される。

　特許文献１には、このようなツースをバケットのアダプタに対して取り付ける構造について開示されている。
　具体的には、上記公報に開示された取付け構造では、バケットのアダプタとツースとに形成された貫通孔に取付けピン（第１・第２取付けピン）を挿入し、アダプタからツースが脱落しないように取り付けている。そして、第１取付けピンの雄ネジと第２取付けピンの雌ネジとが螺合されることによって、アダプタの孔に挿入された弾性部材が、第１取付けピンと第２取付けピンとに挟まれて軸方向に圧縮され、径方向に膨張する。これにより、弾性部材の孔の内壁面に対する密着度が増すため、アダプタおよびツースの貫通孔に挿入された第１・第２取付けピンが抜け落ちることを防止している。

国際公開第２００９／０２０１７５号（２００９年２月１２日国際公開）

　しかしながら、上記従来の作業機の掘削具では、以下に示すような問題点を有している。
　すなわち、上記公報に開示された作業機の掘削具では、取付けピンが第１・第２取付けピンという２つの部材によって構成されており、弾性部材を保持する部分に径小部（段差）が形成されている。このため、掘削作業等においてツースに対して大きな衝撃が付与された場合には、この段差部分に応力が集中して取付けピンが折れてしまうおそれがある。

　さらに、バケットのアダプタおよびツースに形成された貫通孔から取付けピンが抜け落ちてしまうことを防止するために、第１・第２取付けピンの間に弾性部材を設けている。この弾性部材は、天然ゴム等の素材によって形成されているため、経年劣化等によって耐久性が低く、長期使用には適さない。
　本発明の課題は、取付けピンの耐久性を向上させて長期期間にわたって使用することが可能な作業機および取付けピン組立て体を提供することにある。

　第１の発明に係る作業機は、掘削具と、作業機側のアダプタと、金属製の円柱状の取付けピンと、金属製のブシュと、金属製の外れ止め部材と、を備えている。掘削具は、第１貫通孔を有し、掘削作業によって消耗する。作業機側のアダプタは、掘削具を用いた作業中に掛かる負荷を受けるように掘削具に対して当接する当接面と第１貫通孔よりも径が小さい第２貫通孔とを有し、掘削具が取り付けられる。金属製の円柱状の取付けピンは、掘削具のアダプタへの当接状態において掘削具とアダプタとを貫通するように配置された第１・第２貫通孔に挿入される。金属製のブシュは、取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、円筒状の内側に取付けピンが挿入され、第１貫通孔内における取付けピンの端部に配置される。金属製の外れ止め部材は、取付けピンの両端において、アダプタとの間に挟み込むようにしてブシュが前記取付けピンから外れることを防ぐ。そして、ブシュは、取付けピンの外周面において、アダプタと外れ止め部材との間において取付けピンの軸方向に移動可能な状態で配置されている。

　ここでは、バケットのツース等の掘削具が取り付けられるバケット等の作業機において、掘削具とアダプタとを貫通する第１・第２貫通孔に挿入される取付けピンとして、段差部分のない円柱状の取付けピンを用いている。また、掘削具をアダプタに対して取り付けるピン組立て体（取付けピン、ブシュ、外れ止め部材）として、全て金属製のものを用いている。そして、アダプタと外れ止め部材との間に設けられたブシュは、取付けピンの外周面に沿って取付けピンの軸方向に移動可能な状態で設けられている。

　ここで、上記掘削具を用いた作業とは、例えば、バケットやリッパに取り付けられたツースを用いた掘削作業等が含まれる。つまり、このような作業中にツース等の掘削具に掛かる掘削具がアダプタに対して押し込まれる方向への大きな負荷は、アダプタと掘削具とが互いに当接する面において受ける構造となっており、取付けピンには作業中の負荷はほとんど掛からなくなっている。

　逆に、掘削具が自重等によってアダプタから離れる方向に負荷が掛かった場合には、取付けピン、ブシュおよび外れ止め部材を含む取付けピン組立て体によって、掘削具がアダプタから外れてしまうことを防止できる。そして、通常、この際の負荷は、上述した掘削時における負荷と比べて格段に小さい。
　また、上記掘削具としては、バケットやリッパに取り付けられるツース（爪部材）やエッジプロテクタ等が含まれる。また、上記外れ止め部材には、例えば、取付けピンの端部に形成された雌ねじに螺合する雄ねじを有するボルト等の締結部材が含まれる。

　これにより、上述した従来の構成と比較して、取付けピンに段差部分がないため、例えば、掘削具とアダプタとが互いに離間する方向に力が掛かった場合でも、取付けピンが段差部分において折れてしまうことを防止することができる。また、掘削具とアダプタとを接続する部材が全て金属製であることから、上述した従来の構成と比較して、掘削具の取付け構造を構成する各部材の耐久性を向上させることができる。さらに、取付けピンに挿入されたブシュは、アダプタと外れ止め部材との間において移動可能、すなわちブシュは取付けピン・アダプタに対して固定されていないので、掘削具からブシュを経由して取付けピンにかかる負荷は、ブシュの移動により減少する。この結果、従来よりも長期間使用に耐えうる掘削具の取付け構造を備えた作業機を提供することができる。

　第２の発明に係る作業機は、第１の発明に係る作業機であって、ブシュは、取付けピンに対して回動自在に取り付けられている。
　ここでは、円柱状の取付けピンの外周面と円筒状のブシュの内周面との間に隙間を設けて、ブシュが取付けピンに対して回動可能な状態としている。
　これにより、掘削具がアダプタから離間する方向に負荷が掛かった場合には、その負荷は掘削具からブシュに対して伝達されるが、ブシュが取付けピンの外周において回転することで、負荷の一部を逃がすことができる。よって、掘削具がアダプタから離間する方向への負荷が掛かった場合でも、取付けピンに掛かる負荷を効果的に低減することができる。

　第３の発明に係る作業機は、第１または第２の発明に係る作業機であって、取付けピンの軸方向において互いに対向するブシュとアダプタとの対向面の間、あるいはブシュと外れ止め部材との対向面の間には、第１の隙間が形成される。
　ここでは、取付けピンの軸方向において互いに対向するブシュ側とアダプタ側との対向面同士の間、あるいはブシュと外れ止め部材との対向面同士の間に、所定の隙間（第１の隙間）を設けている。つまり、アダプタにおける第２貫通孔の端部が開口した側面、あるいは外れ止め部材の側面と、ブシュにおけるその対向面との間に隙間（遊び）はある状態で、取付けピンが取り付けられている。

　これにより、アダプタの第２貫通孔に挿入された取付けピンは、アダプタの両側面に対して締め付けられていないものの、ブシュが抜け止めとして機能するため、取付けピンに大きな負荷を掛けることなく、掘削具とアダプタとを接続することができる。

　第４の発明に係る作業機は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る作業機であって、第１貫通孔の内周面とブシュの外周面との間には、第２の隙間が形成される。
　ここでは、掘削具およびアダプタを貫通する第１・第２貫通孔に挿入された取付けピンの両端に取り付けられたブシュの外周面と、掘削具側の第１貫通孔の内周面と、の間に、所定の隙間（第２の隙間）を設けている。つまり、掘削具とブシュとの間に所定の隙間がある状態で、掘削具がアダプタに対して取り付けられている。

　これにより、掘削作業等においてツース等の掘削具に対して衝撃が付与された場合には、アダプタの当接面においてその衝撃力を受け止めるため、掘削中等における大きな衝撃力が取付けピンやブシュに対して直接的に付与されることはない。反対に、掘削具に対してアダプタから離間させる方向に力が付与された場合には、掘削具の第１貫通孔の内周面とブシュの外周面とが当接して掘削具がアダプタから脱落することを防止することができる。
　以上のことから、掘削具に対していずれの向きへの衝撃力が付与された場合でも、取付けピンに対して大きな負荷がかかることを回避して、取付けピンが折れてしまうことを効果的に防止することができる。

　第５の発明に係る作業機は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る作業機であって、外れ止め部材は、ボルト部材とワッシャーとを有する。
　ここでは、取付けピンの両端からブシュが外れないようにする外れ止め部材として、ボルト部材とワッシャーとを用いている。
　これにより、取付けピンの端部に形成された雌ねじに対して、ワッシャーを介してボルト部材の雄ねじを螺合させることで、アダプタとワッシャーとの間においてブシュが取付けピンに沿って移動可能とすることができる。

　第６の発明に係る作業機は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る作業機であって、掘削具は、爪部材、エッジ保護部材を含む。
　ここでは、作業機の掘削具として、バケットやリッパの爪部材（ツース）、リッパやバケット、サイドシュラウドのエッジ保護部材（エッジプロテクタ）を用いている。
　これにより、上述した取付け構造を採用して各種掘削具を取り付けることで、取付けピンの耐久性を向上させて、長期使用に耐えうる構造を提供することができる。

　第７の発明に係る取付けピン組立て体は、作業機の掘削具が作業機側のアダプタに対して脱落することを防止するために設けられた取付けピン組立て体であって、金属製の円柱状の取付けピンと、金属製のブシュと、金属製の外れ止め部材と、を備えている。金属製の円柱状の取付けピンは、掘削具のアダプタへの装着状態において掘削具とアダプタとを貫通するように配置された掘削具側の第１貫通孔とアダプタ側の第２貫通孔とに挿入される。金属製のブシュは、取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、円筒状の内側に取付けピンが挿入され、第１貫通孔内における取付けピンの両端にそれぞれ配置される。金属製の外れ止め部材は、取付けピンの端部においてブシュが取付けピンの端部から外れることを防止する。そして、ブシュは、取付けピンの外周面において、アダプタと外れ止め部材との間において取付けピンの軸方向に移動可能な状態で配置されている。

　ここでは、掘削具とアダプタとを貫通する第１・第２貫通孔に挿入され、バケットのツース等の掘削具をバケット等の作業機に対して脱落しないように取り付ける構造において用いられる取付けピンとして、段差部分のない円柱状の取付けピンを用いている。そして、掘削具とアダプタとを接続するための取付けピン組立て体（取付けピン、ブシュ、外れ止め部材）として、全て金属製のものを用いている。

　ここで、上記掘削具としては、バケットやリッパに取り付けられるツース（爪部材）やエッジプロテクタ等が含まれる。また、上記外れ止め部材には、例えば、取付けピンの両端部分に形成された雌ねじに螺合する雄ねじを有するボルト等の締結部材が含まれる。
　また、上記掘削具を用いた作業には、例えば、バケットやリッパに取り付けられたツースを用いた掘削作業等が含まれる。つまり、このような作業中にツース等の掘削具に掛かる掘削具がアダプタに対して押し込まれる方向への大きな負荷は、アダプタと掘削具とが互いに当接する面において受ける構造となっており、取付けピンには作業中の負荷はほとんど掛からなくなっている。

　逆に、掘削具が自重等によってアダプタから離れる方向に負荷が掛かった場合には、取付けピン、ブシュおよび外れ止め部材を含む取付けピン組立て体によって、掘削具がアダプタから外れてしまうことを防止できる。
　これにより、上述した従来の構成と比較して、取付けピンに段差部分がないため、例えば、掘削具とアダプタとが互いに離間する方向に力が掛かった場合でも、取付けピンが段差部分において折れてしまうことを防止することができる。さらに、掘削具とアダプタとを接続する部材が全て金属製であることから、上述した従来の構成と比較して、掘削具の取付け構造を構成する取付けピン組立て体の耐久性を向上させることができる。この結果、この取付けピン組立て体を用いることによって、従来よりも長期間使用に耐えうる掘削具の取付け構造を備えた作業機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るバケットのツースの取付け構造を示す斜視図。 図１のツースの取付け構造付近を拡大した分解斜視図。 （ａ）は、図２の取付け構造に含まれる取付けピンの構成を示す側面図。（ｂ）は、ボルトの構成を示す側面図。（ｃ）は、ワッシャーの構成を示す側面図。（ｄ）は、ブシュの構成を示す側面図。 （ａ），（ｂ）は、図２のツースの取付け構造の構成を示す側面図と断面図。 本発明の他の実施形態に係るリッパのツースの取付け構造を示す斜視図。 図５のツースの取付け構造付近を拡大した分解斜視図。 図６のツースの取付け構造部分の断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係るバケットのツース間プロテクタの取付け構造を示す斜視図。 （ａ）は、図８のツース間プロテクタの取付け構造付近を拡大した部分断面図。（ｂ）は、（ａ）のＸ方向から見た側面図。 本発明のさらに他の実施形態に係るバケットのサイドシュラウドの取付け構造を示す斜視図。 本発明の別の実施形態に係るバケットのツースの取付け構造の構成を示す断面図。

　（実施形態１）
　本発明の一実施形態に係る作業機が採用されたバケットのツース取付け構造について、図１～図４（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
　［バケット１のツース２の取付け構造］
　本実施形態に係るバケット（作業機）１のツース（爪部材、掘削具）２の取付け構造は、図１に示すように、バケット１に対してツース２を取り付けるための構造であって、ツース２と、アダプタ３と、取付けピン組立て体４とを備えている。

　（ツース２）
　ツース２は、油圧ショベル等の作業機械のアームの先端に装着されたバケット１によって掘削を行うためにバケット１の掘削部分の先端に取り付けられた爪状の部材であって、図１に示すように、先端に向かって薄くなるクサビ状の外形を有している。そして、ツース２は、図２に示すように、空洞部Ｖ１と、貫通孔（第１貫通孔）２ａと、側壁部２ｂと、当接面２ｃ（図４（ａ）参照）と、を有している。

　空洞部Ｖ１は、ツース２の後端にある開口から先端方向に向かってツース２の内部に形成された凹部である。この空洞部Ｖ１には、後述するアダプタ３の挿入部３ｂが挿入される。また、空洞部Ｖ１は、上述のツース２と同じく、先端に向かって薄くなるクサビ状の形状を有している。
　貫通孔２ａは、ツース２の側面から空洞部Ｖ１まで貫通しており、ツース２の長手方向（ツース２の後端と先端とを結ぶ方向）に直交する方向に沿って形成されている。そして、この貫通孔２ａには、後述する取付けピン組立て体４が挿入される。貫通孔２ａは、後述する取付けピン組立て体４のブシュ１４ａ，１４ｂの外径よりも若干大きな内径を有している。

　側壁部２ｂは、ツース２の内部に形成された空洞部Ｖ１の両側面を形成し、上述した貫通孔２ａが形成されている。また、側壁部２ｂの貫通孔２ａが形成された周辺は、周辺外の側壁部２ｂより突出したボス状とされている。
　当接面２ｃは、図４（ａ）に示すように、ツース２内に空洞部Ｖ１を形成する内壁面であって、後述するアダプタ３側の当接面３ｂｂに対して当接する。

　（アダプタ３）
　アダプタ３は、図１に示すように、バケット１における一端に複数設けられており、それぞれに上述したツース２が取り付けられる。そして、アダプタ３は、図２に示すように、貫通孔（第２貫通孔）３ａと、挿入部３ｂと、を有している。
　貫通孔３ａは、アダプタ３を幅方向に貫通しており、挿入部３ｂの側壁部３ｂａに形成されている。そして、この貫通孔３ａには、上記貫通孔２ａと同様に、後述する取付けピン組立て体４が挿入される。貫通孔３ａは、後述する取付けピン組立て体４の取付けピン１１の外径よりも遊びの分だけ大きな内径を有している。このため、上述した貫通孔２ａと比較して、内径が小さい。

　挿入部３ｂは、ツース２内に形成された空洞部Ｖ１の凹部形状に合わせて形成されており、ツース２の空洞部Ｖ１に対して挿入される。また、挿入部３ｂは、ツース２の空洞部Ｖ１に挿入されると、空洞部Ｖ１を形成するツース２の内壁面側に設けられた当接面２ｃに対して当接面３ｂｂにおいて当接する。なお、このようなツース２の取付け状態を、当接状態という。
　当接面３ｂｂは、図４（ａ）に示すように、ツース２が取り付けられた状態（当接状態）において、ツース２側の当接面２ｃに対して当接する挿入部３ｂの外壁面である。

　（取付けピン組立て体４）
　取付けピン組立て体４は、ツース２がアダプタ３から脱落しないように取り付けるための部材であって、図２に示すように、ツース２がアダプタ３に対して取り付けられた状態において、ツース２側の貫通孔２ａとアダプタ３側の貫通孔３ａとに挿入される。そして、取付けピン組立て体４は、図２に示すように、取付けピン１１と、ボルト（外れ止め部材）１２ａ，１２ｂと、ワッシャー（外れ止め部材）１３ａ，１３ｂと、ブシュ１４ａ，１４ｂと、を有している。

　取付けピン１１は、図３（ａ）に示すように、段差のない円柱形状を有する金属性のストレートピンであって、両端に雌ねじ１１ａ，１１ｂが形成されている。また、取付けピン１１の軸方向長さは、アダプタ３の貫通孔３ａの長さと２つのブシュ１４ａ，１４ｂの長さとの和よりも大きい。
　ボルト１２ａ，１２ｂは、図３（ｂ）に示すように、一般的な形状を有する金属製の締結部材であって、取付けピン１１の両端に形成された雌ねじ１１ａ，１１ｂに対して雄ねじ部分が螺合する。

　ワッシャー１３ａ，１３ｂは、図３（ｃ）に示すように、中央部にボルト１２ａ，１２ｂが挿入される貫通孔が形成され取付けピン１１の外径よりも大きい外径を有する略円盤形状を有する金属製の部材であって、ボルト１２ａ，１２ｂによって取付けピン１１の両端面に固定され、ブシュ１４ａ，１４ｂが取付けピン１１から外れないように設けられている。

　ブシュ１４ａ，１４ｂは、図３（ｄ）に示すように、中央部に取付けピン１１が挿入される貫通孔が形成された略円筒形状の金属製の部材であって、ボルト１２ａ，１２ｂおよびワッシャー１３ａ，１３ｂによって取付けピン１１の両端に設けられている。ブシュ１４ａ，１４ｂの内径は、取付けピン１１が挿入されるように取付けピン１１の外径よりも遊び分だけ大きく、ワッシャー１３ａ，１３ｂの外径よりも小さい寸法となっている。そのため、ブシュ１４ａ，１４ｂは、取付けピン１１の外周面において回動可能となっており、かつワッシャー１３ａ，１３ｂとアダプタ３との間において移動可能となっている。

　本実施形態の取付けピン組立て体４は、以上のような構成を有しており、ツース２とアダプタ３とを貫通する貫通孔２ａ，３ａ内に挿入されることで、アダプタ３に対してツース２が脱落しないように取り付けている。
　ここで、油圧ショベル等によるバケット１を用いた掘削作業中等において、ツース２に対して衝撃が付与された場合には、その衝撃力はツース２をアダプタ３側へと押し込む方向に作用する。このとき、ツース２へ付与された衝撃力は、ツース２内部に形成された空洞部Ｖ１を形成する当接面２ｃからアダプタ３の挿入部の外壁面（当接面３ｂｂ）において受け止められる。よって、掘削作業中等にツース２に対して付与される衝撃力は、ツース２とアダプタ３とを接続する取付けピン組立て体４には作用しない。これは、ブシュ１４ａ，１４ｂの外周面とツース２の第１貫通孔２ａ，２ａの内壁面との間に隙間が設けられているためである。

　つまり、本実施形態では、取付けピン組立て体４は、ツース２がアダプタ３から離間する方向に力が付与された際に、ツース２がアダプタ３から脱落防止用の抜け止めとしてのみ機能する。

　＜ツース２の取付け構造＞
　ここで、上述した各部材を用いたツース２の取付け構造について、さらに詳しく説明すれば以下の通りである。
　すなわち、図４（ｂ）に示すように、ツース２の内部に形成された空洞部Ｖ１に対してアダプタ３の挿入部３ｂが挿入され空洞部Ｖ１の内壁面とアダプタ３とが当接した状態（当接状態）で、取付けピン組立て体４が、ツース２とアダプタ３とを幅方向に貫通する貫通孔２ａと貫通孔３ａとに挿入される。
　取付けピン組立て体４の取り付け手順は、以下の通りである。

　まず、取付けピン１１をブシュ１４ｂの中央孔に挿入した後、取付けピン１１の一端にワッシャー１３ｂを介してボルト１２ｂを固定する。このとき、ボルト１２ｂは、取付けピン１１の一端に形成された雌ねじ１１ｂに螺合する。
　次に、取付けピン１１を、その他端側からツース２側の貫通孔２ａ、アダプタ３側の貫通孔３ａ内に挿入する。

　次に、ツース２の挿入側とは反対側から出てきた取付けピン１１の他端側を、ブシュ１４ａの中央孔に挿入する。ブシュ１４ａ，１４ｂは、それぞれ取付けピン１１に対して回転可能な状態で設けられている。そして、取付けピン１１の他端側に、ワッシャー１３ａを介してボルト１２ａを固定する。このとき、ボルト１２ａは、取付けピン１１の他端に形成された雌ねじ１１ａに螺合する。

　これにより、ブシュ１４ａ，１４ｂは、図４（ｂ）に示すように、ツース２側の貫通孔２ａ内に貫通孔２ａの内周面から離間した位置に配置され、アダプタ３の両側の側壁部３ｂａの外側にそれぞれ配置される。これにより、ツース２の脱落防止用の取付けピン組立て体４が貫通孔２ａ，３ａから抜け落ちてしまうことを回避することができる。
　また、本実施形態のツース２の取付け構造では、図４（ｂ）に示す取付けピン組立て体４が挿入されたツース２の取り付け状態において、ブシュ１４ａ，１４ｂとアダプタ３の側壁部３ｂａとが互いに対向する面の間には、所定の隙間（第１の隙間）Ｓ１が形成されている。さらに、ブシュ１４ａ，１４ｂの外周面とツース２の貫通孔２ａの内周面との間には、隙間（第２の隙間）Ｓ２が形成されている。

　つまり、取付けピン組立て体４は、アダプタ３の両方の側壁部３ｂａを挟み込むように左右のブシュ１４ａ，１４ｂが配置されているものの、ブシュ１４ａ，１４ｂは側壁部３ｂａに対して当接しておらず、取付けピン１１の軸方向において遊びが設けられている。さらに、略円筒状のブシュ１４ａ，１４ｂの外周面は、径方向において隙間Ｓ２（遊び）を介してツース２の貫通孔２ａの内周面に対向している。ここで、隙間Ｓ２は、ツース２の取付けガタとして許容できる程度の隙間であり、隙間Ｓ１よりも大きい。

　このため、例えば、掘削作業中等においてツース２に対して衝撃力が付与された場合には、ツース２にはアダプタ３方向に力が付与される。このとき、衝撃力は、ツース２とアダプタ３とが接触しているツース２側の当接面２ｃから伝達され、アダプタ３の挿入部３ｂ側の当接面３ｂｂにおいて受け止められる。その際には、ツース２と取付けピン組立て体４とは接触していないため、取付けピン組立て体４に対して衝撃力が付与されることはない。

　一方、何らかの理由により、ツース２をアダプタ３から離間させる方向に力が付与された場合には、ツース２のアダプタ３に対する相対的な移動によって、ツース２の貫通孔２ａの内周面が、取付けピン組立て体４のブシュ１４ａ，１４ｂの外周面に対して接触する。このとき、ツース２からブシュ１４ａ，１４ｂに対して付与される力の一部は、ブシュ１４ａ，１４ｂの回動によって効果的に逃がされる。よって、ツース２からブシュ１４ａ，１４ｂの外周面に対して力が伝達された場合でも、取付けピン１１に対して大きな負荷が掛かることはない。

　本実施形態では、以上のように、ツース２とアダプタ３とを貫通する貫通孔２ａ，３ａに挿入される取付けピン組立て体４を用いたツース２の取付け構造において、ツース２をアダプタ３に対して離間させる方向に働く力に対して、ツース２が脱落しないように固定するための取付けピン組立て体４を構成する部材として、段差のない金属製のストレートピン（取付けピン１１）を用いている。そして、この取付けピン１１が貫通孔２ａ，３ａから抜け落ちないようにするためのブシュ１４ａ，１４ｂやボルト１２ａ，１２ｂ、ワッシャー１３ａ，１３ｂとして、全て金属製の部材を用いている。さらに、ブシュ１４ａ，１４ｂは、取付けピン１１に沿ってワッシャー１３ａ，１３ｂとアダプタ３との間において軸方向に移動可能であって、取付けピン１１の軸を中心として回転可能となっている。

　これにより、取付けピン組立て体４に対して、掘削作業中等にツース２に付与される大きな衝撃力が付与されることはなく、かつ従来の取付けピン組立て体と比較して、取付けピン１１が局所的に応力が集中する段差部分を含まないストレートピンの形状であるため、取付けピン１１が折れてしまうことを防止することができる。
　また、取付けピン組立て体４の中に、弾性部材等の経年劣化が大きい部材を含まないため、取付けピン組立て体４としての寿命を従来よりも延長して、長期間に亘る使用が可能になる。

　（実施形態２）
　本発明の他の実施形態に係る作業機が採用されたリッパ装置（作業機）２０について、図５～図７を用いて説明すれば以下の通りである。
　本実施形態のリッパ装置２０は、ブルドーザ等の作業機械のリア側に設けられる掘削用の作業機であって、図５に示すように、ビーム２１と、シャンク（アダプタ）２２と、プロテクタ（保護部材、掘削具）２３と、リッパポイント（爪部材、掘削具）２４と、を備えている。

　ビーム２１は、ブルドーザ等の車体部と接続されており、図示しない油圧シリンダを駆動することによって、リッパ装置２０の先端部分（リッパポイント２４）を回動（チルト）させて地面に対して接触させたり離間させたりする。
　シャンク２２は、図６に示すように、ビーム２１に対して取り付けられる板状の部材であって、掘削側の先端部分が屈曲して尖った形状を有している。そして、シャンク２２の先端部分には、プロテクタ２３やリッパポイント２４が取り付けられる。

　プロテクタ２３は、図６に示すように、シャンク２２の屈曲部分における屈曲内側の面を保護する部材であって、取付けピン組立て体２５によって上下の端部が固定されている。
　リッパポイント２４は、図６に示すように、シャンク２２の屈曲部分における尖った先端部を覆う部材であって、掘削作業等によって磨耗や破損した場合には掘削具として交換される。そして、リッパポイント２４は、取付けピン組立て体２６によってシャンク２２の先端部分に固定されている。

　取付けピン組立て体２５は、図６に示すように、上述した実施形態１の取付けピン組立て体４と同様の構成を有しており、シャンク２２とプロテクタ２３とを２箇所で貫通する貫通孔２２ａ，２２ｂおよび貫通孔２３ａ，２３ｂに挿入、取付けされる。
　取付けピン組立て体２６は、図６に示すように、上述した実施形態１の取付けピン組立て体４と同様の構成を有しており、シャンク２２とリッパポイント２４とを貫通する貫通孔２２ｃおよび貫通孔２４ａに挿入、取付けされる。

　上記取付けピン組立て体２５，２６は、ほぼ同じ構成であるから、ここでは、リッパポイント２４側の取付けピン組立て体２６を例として挙げて説明する。
　リッパポイント２４は、図７に示すように、後端から先端方向に向かって内部に形成された空洞部Ｖ２を有している。リッパポイント２４をシャンク２２の先端部分に取り付ける際には、この空洞部Ｖ２内にシャンク２２の尖った先端部分を挿入して固定する。このとき、リッパポイント２４の空洞部Ｖ２内では、シャンク２２の先端部分を構成する面が当接した状態となっている。

　取付けピン組立て体２６は、リッパポイント２４がシャンク２２から脱落しないように取り付けるための部材であって、図７に示すように、リッパポイント２４がシャンク２２に対して取り付けられた状態において、リッパポイント２４側の貫通孔２４ａとシャンク２２側の貫通孔２２ｃとに挿入される。そして、取付けピン組立て体２６は、取付けピン３１と、ボルト（外れ止め部材）３２ａ，３２ｂと、ワッシャー（外れ止め部材）３３ａ，３３ｂと、ブシュ３４ａ，３４ｂと、を有している。

　なお、取付けピン３１、ボルト３２ａ，３２ｂ、ワッシャー３３ａ，３３ｂ、およびブシュ３４ａ，３４ｂについては、上記実施形態１の取付けピン１１、ボルト１２ａ，１２ｂ、ワッシャー１３ａ，１３ｂ、およびブシュ１４ａ，１４ｂと同じ機能を有する部材であるから、ここでは説明を省略する。
　そして、上記実施形態１と同様に、ブシュ３４ａ，３４ｂの外周面と貫通孔２４ａの内周面との間、ブシュ３４ａ，３４ｂとシャンク２２とが互いに対向する面の間にも、それぞれ隙間が形成されている。

　本実施形態の取付けピン組立て体２６は、以上のような構成を有しており、リッパポイント２４とシャンク２２とを貫通する貫通孔２２ｃ，２４ａ内に挿入されることで、シャンク２２に対してリッパポイント２４が脱落しないように取り付けている。
　ここで、ブルドーザ等によるリッパ装置２０を用いた掘削作業中等において、リッパポイント２４に対して衝撃が付与された場合には、その衝撃力はリッパポイント２４をシャンク２２側へと押し込む方向に作用する。このとき、リッパポイント２４へ付与された衝撃力は、リッパポイント２４内部に形成された空洞部Ｖ２を形成する当接面からシャンク２２の挿入部分の外壁面において受け止められる。よって、掘削作業中等にリッパポイント２４に対して付与される衝撃力は、リッパポイント２４とシャンク２２とを接続する取付けピン組立て体２６には作用しない。

　つまり、本実施形態では、取付けピン組立て体２６は、リッパポイント２４がシャンク２２から離間する方向に力が付与された際に、リッパポイント２４がシャンク２２から脱落防止用の抜け止めとしてのみ機能する。
　以上のことから、本実施形態の取付けピン組立て体２６を用いたリッパポイント２４の取付け構造では、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
　また、同様の構成を有する取付けピン組立て体２５を用いたプロテクタ２３の取付け構造においても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

　（実施形態３）
　本発明の他の実施形態に係る作業機が採用されたバケット（作業機）５０について、図８～図９（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。

　本実施形態のバケット５０は、ブルドーザやホイールローダ等の作業機械のフロント部分に装着される作業機であって、図８に示すように、掘削部分における先端に、複数のツース（爪部材、掘削具）５１と、複数のツース間プロテクタ（保護部材、掘削具）５２と、が取り付けられている。
　ツース５１は、掘削作業を行うためにバケット５０の先端部分に取り付けられた爪部材であって、上記実施形態１のツース２と同様に、内部に空洞部を有している。そして、バケット５０における先端部分に形成された挿入部５０ａが、ツース５１内部の空洞部分に挿入される。そして、ツース５１と挿入部５０ａとを貫通する貫通孔５０ａａ，５１ａに取付けピン組立て体５３が挿入されることで、ツース５１が挿入部５０ａに対して固定される。

　ツース間プロテクタ５２は、複数のツース５１の間にそれぞれ取り付けられており、バケット５０のエッジ部分を保護する部材であって、上記実施形態１のツース２と同様に、内部に空洞部を有している。そして、バケット５０における先端部分に形成された挿入部５０ｂが、ツース間プロテクタ５２内部の空洞部分に挿入される。そして、ツース間プロテクタ５２と挿入部５０ｂとを貫通する貫通孔５０ｂａ，５２ａに取付けピン組立て体５４が挿入されることで、ツース間プロテクタ５２が挿入部５０ｂに対して固定される。

　上記取付けピン組立て体５３，５４は、上記実施形態１の取付けピン組立て体４とほぼ同じ構成であるから、ここでは、ツース間プロテクタ５２側の取付けピン組立て体５４を例として挙げて説明する。
　取付けピン組立て体５４は、ツース間プロテクタ５２がバケット５０の先端部分から脱落しないように固定するための部材であって、図９（ａ）に示すように、ツース間プロテクタ５２が挿入部５０ｂに対して取り付けられた状態において、ツース間プロテクタ５２側の貫通孔５２ａと挿入部５０ｂ側の貫通孔５０ｂａとに挿入される。挿入部５０ｂは、図９（ｂ）に示すように、バケット５０の底面から上方に向かって立設されている。そして、ツース間プロテクタ５２は、図９（ａ）に示すように、挿入部５０ｂの取付け側の側面５０ｂｂにおいて当接している。これにより、掘削作業中等においてツース間プロテクタ５２に付与された衝撃力は、挿入部５０ｂの側面５０ｂｂにおいて受け止められ、取付けピン組立て体５４にはほとんど伝達されない。

　また、掘削作業等における外力によって、プロテクタ５２が挿入部５０ｂから離脱する方向に移動して、プロテクタ５２と挿入部５０ｂとが衝突すると、その外力の一部はブシュの回動によって逃がされる。よって、取付けピン組立て体５４に付与される外力を効果的に低減することができる。
　そして、取付けピン組立て体５４は、上記実施形態１，２と同様の構成を有している。

　なお、取付けピン組立て体５４については、上記実施形態１，２の取付けピン組立て体４，２５，２６と同じ構成であるから、ここではその説明を省略する。取付けピン組立て体５３についても同様である。
　以上のことから、本実施形態の取付けピン組立て体５４を用いたツース間プロテクタ５２の取付け構造では、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

　また、同様の構成を有する取付けピン組立て体５３を用いたツース５１の取付け構造においても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

　［他の実施形態］
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施形態１，２，３では、油圧ショベルのバケットのツース、ブルドーザのリッパ装置のリッパポイントおよびプロテクタ、バケットのツースおよびツース間プロテクタ等の掘削具の取付け構造を備えた作業機に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

　例えば、図１０に示すように、油圧ショベルのバケット１０１のサイドシュラウド（保護部材、掘削具）６１，６２の取付け構造に対して、本発明を適用することも可能である。
　サイドシュラウド６１，６２は、バケット１０１の側面１０１ａ，１０１ｂにおける掘削側寄りに取り付けられるバケット１０１のエッジ部分を保護する部材である。

　サイドシュラウド６１は、サイドシュラウド６１とバケット１０１の側面１０１ａとを貫通する貫通孔６１ａ，６３ａに対して取付けピン組立て体６４が挿入され、２箇所で固定されている。
　サイドシュラウド６２も同様に、サイドシュラウド６２とバケット１０１の側面１０１ｂとを貫通する貫通孔６２ａ，６３ｂに対して取付けピン組立て体６４が挿入され、２箇所で固定されている。

　ここで、取付けピン組立て体６４は、上記実施形態１，２，３で説明した取付けピン組立て体４等と同様の構成を備えている。
　これにより、本発明をバケット１０１のサイドシュラウド６１，６２の取付け構造に適用した場合でも、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

　（Ｂ）
　上記実施形態では、外れ止め部材として、ボルトとワッシャーとが別部材のものを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、ワッシャーが一体化されたボルトを外れ止め部材として用いてもよい。
　あるいは、図１１に示すように、一端側においてボルト１２ａ、ワッシャー１３ａ、ブシュ１４ａが別部材となっており、他端側においてこれらの部材と取付けピンとが一体化された部品１１１を含む取付けピン組立て体１０４を用いてもよい。

　（Ｃ）
　上記実施形態では、掘削具をアダプタに取り付けた状態では、ブシュと掘削具との間の隙間は、円筒状のブシュの周方向において均一な大きさとなっている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　上記実施形態１では、図４に示すように、ブシュ１４ａ，１４ｂの外周面とツース２の貫通孔２ａ，２ａの内壁面との間の隙間Ｓ２は、周方向において均一とされている。
　これに対して、例えば、ブシュと貫通孔のツース先端側の内壁面との間の隙間（図４（ｂ）における上側）を、隙間Ｓ２の大きさの２倍とし、ツースの基端側（アダプタ側）、図４（ｂ）における下側）の隙間をなくしてもよい。

　本発明の作業機によれば、従来よりも長期間使用に耐えうるという効果を奏することから、各種掘削具の取付け構造に対して広く適用可能である。

　１　　　バケット（作業機）
　２　　　ツース（爪部材、掘削具）
　２ａ　　貫通孔（第１貫通孔）
　２ｂ　　側壁部
　２ｃ　　当接面
　３　　　アダプタ
　３ａ　　貫通孔（第２貫通孔）
　３ｂ　　挿入部
　３ｂａ　側壁部
　３ｂｂ　当接面
　４　　　取付けピン組立て体
１１　　　取付けピン
１１ａ，１１ｂ　雌ねじ
１２ａ，１２ｂ　ボルト（外れ止め部材）
１３ａ，１３ｂ　ワッシャー（外れ止め部材）
１４ａ，１４ｂ　ブシュ
２０　　　リッパ装置（作業機）
２１　　　ビーム
２２　　　シャンク（アダプタ）
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　貫通孔（第２貫通孔）
２３　　　プロテクタ（保護部材、掘削具）
２３ａ，２３ｂ　貫通孔（第１貫通孔）
２４　　　リッパポイント（爪部材、掘削具）
２４ａ　　貫通孔（第２貫通孔）
２５，２６　取付けピン組立て体
３１　　　取付けピン
３２ａ，３２ｂ　ボルト（外れ止め部材）
３３ａ，３３ｂ　ワッシャー（外れ止め部材）
３４ａ，３４ｂ　ブシュ
５０　　　バケット（作業機）
５０ａ　　挿入部
５０ａａ　貫通孔（第２貫通孔）
５０ｂ　　挿入部
５０ｂａ　貫通孔（第２貫通孔）
５０ｂｂ　側面
５１　　　ツース
５１ａ　　貫通孔（第１貫通孔）
５２　　　ツース間プロテクタ
５２ａ　　貫通孔（第１貫通孔）
５３，５４　取付けピン組立て体
６１，６２　サイドシュラウド（保護部材、掘削具）
６１ａ，６２ａ　貫通孔（第１貫通孔）
６３ａ，６３ｂ　貫通孔（第２貫通孔）
６４　　　取付けピン組立て体
１０１　　バケット
１０１ａ，１０１ｂ　側面
１０４　　取付けピン組立て体
１１１　　部品
Ｓ１　　　隙間（第１の隙間）
Ｓ２　　　隙間（第２の隙間）
Ｖ１，Ｖ２　空洞部

Claims (7)

1. 　掘削作業を行うために作業車両に装着される作業機であって、
   　第１貫通孔を有し、掘削作業によって消耗する掘削具と、
   　前記掘削具を用いた作業中に掛かる負荷を受けるように前記掘削具に対して当接する当接面と前記第１貫通孔よりも径が小さい第２貫通孔とを有し、前記掘削具が取り付けられる作業機側のアダプタと、
   　前記掘削具の前記アダプタへの当接状態において前記掘削具と前記アダプタとを貫通するように配置された前記第１・第２貫通孔に挿入される金属製の円柱状の取付けピンと、
   　前記取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、前記円筒状の内側に前記取付けピンが挿入され、前記第１貫通孔内における前記取付けピンの端部に配置される金属製のブシュと、
   　前記取付けピンの端部において、前記アダプタとの間に挟み込むようにして前記ブシュが前記取付けピンから外れることを防ぐ金属製の外れ止め部材と、
   を備え、
   　前記ブシュは、前記取付けピンの外周面において、前記アダプタと前記外れ止め部材との間で前記取付けピンの軸方向に移動可能な状態で配置されている、
   作業機。
2. 　前記ブシュは、前記取付けピンに対して回動自在に取り付けられている、
   請求項１に記載の作業機。
3. 　前記取付けピンの軸方向において互いに対向する前記ブシュと前記アダプタとの対向面の間、あるいは前記ブシュと前記外れ止め部材との対向面の間には、第１の隙間が形成される、
   請求項１または２に記載の作業機。
4. 　前記第１貫通孔の内周面と前記ブシュの外周面との間には、第２の隙間が形成される、
   請求項１または２に記載の作業機。
5. 　前記外れ止め部材は、ボルト部材とワッシャーとを有する、
   請求項１または２に記載の作業機。
6. 　前記掘削具は、爪部材、エッジ保護部材を含む、
   請求項１または２に記載の作業機。
7. 　作業機の掘削具が作業機側のアダプタに対して脱落することを防止するために設けられた取付けピン組立て体であって、
   　前記掘削具の前記アダプタへの装着状態において前記掘削具と前記アダプタとを貫通するように配置された前記掘削具側の第１貫通孔と前記アダプタ側の第２貫通孔とに挿入される金属製の円柱状の取付けピンと、
   　前記取付けピンの外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であって、前記円筒状の内側に前記取付けピンが挿入され、前記第１貫通孔内における前記取付けピンの端部に配置される金属製のブシュと、
   　前記取付けピンの両端において前記ブシュが前記取付けピンの両端から外れることを防止する金属製の外れ止め部材と、
   を備え、
   　前記ブシュは、前記取付けピンの外周面において、前記アダプタと前記外れ止め部材との間において前記取付けピンの軸方向に移動可能な状態で配置されている、
   取付けピン組立て体。

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