JPH04138159U - ピン結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピンによって連結された二部材間の衝合面を
長期に亘ってシールし、これらの衝合面の摩耗、損傷を
防止する。 【構成】 ボス２１と補強板２２との衝合部外周側にシ
ール溝２３を形成し、シール溝２３の各傾斜面部２３Ａ
間にＯリング１６を装着し、このＯリング１６を外側か
ら覆うようにシール溝２３の各平行面部２３Ｂ間に弾性
樹脂材料からなるシールリング２４を装着する。そし
て、シールリング２４の各リップ部２４Ｂを各平行面部
２３Ｂに摺接させ、砂１８等の侵入を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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Ｏリング 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５ないし図７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６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、バケット５には他 側部材となるブラケット５Ａ，５Ａが設けられている。そして、該各ブラケット ５Ａには環状の平板からなる補正板１０，１０が溶接等の手段で固着され、該各 補強板１０はブラケット５Ａの一部を構成している。また、ボス９の内周側には 左，右両側に位置してブッシュ１１，１１が嵌着され、該各ブッシュ１１にはピ ン挿嵌穴１１Ａが形成されている。

【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１１のピン挿嵌穴１１Ａ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６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１ ４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１０間に衝合するように配設され、それぞれの対向する端面が衝合 面９Ａ，９Ａ、１０Ａ，１０Ａとなっている。

【０００６】 １５，１５はボス９と各補強板１０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，１０Ａ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７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，１０Ａに対 して平行となった平行面部１５Ｂ，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に弾性変形した 状態で摺接することにより、ボス９と各補強板１０との各衝合面９Ａ，１０Ａを シールし、該各衝合面９Ａ，１０Ａ間に外部の土砂等が侵入するのを防止してい る。ここで、該各Ｏリング１６は各ブラケット５Ａ間にボス９を配置するときに 、該ボス９の外周に予め拡径した状態で挿通され、各ブラケット５Ａとボス９と をピン１２により連結した後に、図６に示す如く各シール溝１５内に装着される 。

【０００８】 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１１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。

【０００９】 一方、このような作業時には、周囲の土砂等がボス９と各補強板１０との各衝 合面９Ａ，１０Ａ間に侵入し、これらの衝合面９Ａ，１０Ａを早期に摩耗させ、 各ブラケット５Ａ間でボス９がガタ付く原因となる。そこで、これらの衝合面９ Ａ，１０Ａ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、各衝合面９Ａ，１０Ａ間をシールするようにして いる。

【００１０】

【考案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、ボス９と各補強板１０との間に形成した各 シール溝１５内にそれぞれＯリング１６，１６を装着しているに過ぎないから、 土砂等の掘削作業時に外部からの岩石がＯリング１６に衝突し、該Ｏリング１６ を損傷、破損させることがあり、Ｏリング１６の寿命が大幅に低下するという問 題がある。

【００１１】 この場合、図７に例示する如く比較的大きな石１７等がＯリング１６に衝突す ると、該Ｏリング１６は早期に破断され、シール溝１５から脱落してしまう。ま た、小さな石や砂１８等がシール溝１５の傾斜面部１５ＡとＯリング１６との間 に入り込むと、バケット５の回動時に補強板１０側の傾斜面部１５ＡとＯリング １６との間で砂１８等がＯリング１６に押し付けられ、該Ｏリング１６が早期に 摩耗する原因となる。

【００１２】 一方、実公昭６２−８６５０号公報等にはＯリングの外周側に金属リングから なるバックアップリングを取付け、Ｏリングを岩石等から保護するようにしたピ ン結合構造が開示されている。しかし、このバックアップリングはＯリングが装 着されるシール溝との間に幅方向の隙間をもって配設されているから、図７に例 示した砂１８等はこの隙間を介してＯリングの周囲に侵入し、Ｏリングを摩耗、 損傷させるという問題がある。

【００１３】 さらに、バックアップリングは金属リングによって形成されているから、前記 シール溝への取付け時にバックアップリングを拡縮径させるためには、該バック アップリングに切欠きを設けて、例えば略Ｃ字形状に形成しなければならない。 このため、バックアップリングは掘削作業時の振動等で前記シール溝から抜け落 ちることがある。また、バックアップリングは切欠き部の位置から土砂等が侵入 することがあり、これによってもＯリングを早期に摩耗させる。

【００１４】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本考案はシール溝内 に装着した弾性シール部材が外部からの土砂等によって摩耗、損傷されるのを防 止でき、ボスと他側部材との衝合面を弾性シール部材により長期に亘ってシール 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考案が採用する構成の特徴は、シール溝に、 弾性樹脂材料によってリング状で、かつバンド状に形成され、弾性シール部材を 外側から覆う弾性リングを設け、該弾性リングの幅方向両側には前記シール溝の 壁面に摺接する左，右のリップ部を一体形成したことにある。

【００１６】

【作用】

上記構成により、例えば掘削作業時に外部の土砂等がシール溝内に飛び込んで きたとしても、これらの土砂は弾性リングの各リップ部でシール溝内への侵入を 阻止されるようになり、弾性シール部材とシール溝との間に土砂等が挟まるのを 防止できる。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図４に基づき説明する。なお、実施例では 前述した図５ないし図７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。

【００１８】 而して、図１および図２は本考案の第１の実施例を示している。

【００１９】 図中、２１は一側部材としてのアーム４の先端に設けられるボスを示し、該ボ ス２１は従来技術で述べたボス９とほぼ同様に形成され、軸方向両側の端面が衝 合面２１Ａ（一方のみ図示）となっている。２２は他側部材としての各ブラケッ ト５Ａに固着され、各ブラケット５Ａの一部をなす補強板（一方のみ図示）を示 し、該補強板２２は従来技術で述べた補強板１０とほぼ同様に形成され、その内 側面はボス２１の衝合面２１Ａに軸方向で対向する衝合面２２Ａとなっている。

【００２０】 ２３はボス２１と補強板２２との衝合部外周側に形成された環状のシール溝（ 一方のみ図示）を示し、該シール溝２３は従来技術で述べたシール溝１５とほぼ 同様に、左，右の傾斜面部２３Ａ，２３Ａおよび平行面部２３Ｂ，２３Ｂからな るものの、該各平行面部２３Ｂは後述するシールリング２４の厚さ寸法分だけ径 方向寸法が長く形成されている。そして、該シール溝２３内には従来技術と同様 にＯリング１６が装着され、該Ｏリング１６はそれ自体の弾性力によりシール溝 ２３の各傾斜面部２３Ａに摺接している。

【００２１】 ２４はＯリング１６を外側から覆うようにシール溝２３内に装着された弾性リ ングとしてのシールリングを示し、該シールリング２４は比較的強度の大きい弾 性樹脂材料によりリング状で、かつバンド状に形成され、その横断面形状は略「 く」字形状をなしている。そして、該シールリング２４はその幅方向中間部が厚 肉の湾曲部２４Ａとなり、該湾曲部２４Ａの両側には先端側に向けて漸次薄肉と なる左，右のリップ部２４Ｂ，２４Ｂが一体形成されている。

【００２２】 また、該シールリング２４の湾曲部２４Ａはその内周面がＯリング１６の外周 面に比較的大きく面接触するように凹湾曲状をなし、Ｏリング１６上でシール溝 ２３内に安定して装着される。そして、該シールリング２４の各リップ部２４Ｂ はシール溝２３の各平行面部２３Ｂに弾性力をもって摺接し、各平行面部２３Ｂ 間の離間寸法が変化するときもこれに追従し、各平行面部２３Ｂに接触し続ける ようになっている。

【００２３】 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、その基本的動 作については従来技術によるものと格別差異はない。

【００２４】 然るに、本実施例では、Ｏリング１６の外側を覆うようにシール溝２３内にシ ールリング２４を装着し、該シールリング２４を比較的高強度の弾性樹脂材料に より断面略「く」字形状の環状リングとして形成し、Ｏリング１６の外周面に当 接する湾曲部２４Ａの左，右両側には、シール溝２３の各平行面部２３Ｂに摺接 するリップ部２４Ｂ，２４Ｂを一体形成したから、下記のような作用効果を得る ことができる。

【００２５】 即ち、シールリング２４を図２に示す如く完全な円環状リングとして形成でき 、その弾性を利用してシール溝２３内に装着したときには、シールリング２４の 湾曲部２４Ａ等によってＯリング１６を外側から完全に覆うことができ、シール 溝２３からシールリング２４が抜けたりするのを確実に防止できると共に、該シ ールリング２４の組付性を向上できる。また、該シールリング２４は比較的高強 度の弾性樹脂材料により形成されているから、岩石等がシールリング２４に衝突 しても破損されたりすることはなく、Ｏリング１６を岩石等から確実に保護でき る。

【００２６】 そして、シールリング２４の各リップ部２４Ｂはシール溝２３の各平行面部２ ３Ｂに弾性（締代）をもって摺接しているから、図１に例示する如く小さな石や 砂１８等がシール溝２３内に飛び込んできたとしても、これらの砂１８等を各リ ップ部２４Ｂで各平行面部２３Ｂとの間に捕捉でき、れこれらの砂１８等がＯリ ング１６と各傾斜面部２３Ａとの間に侵入するのを確実に防止できる。

【００２７】 従って、本実施例によれば、シール溝２３内に装着したＯリング１６とシール リング２４とによって二重のシール効果を得ることができ、シールリング２４で Ｏリング１６を保護することにより、Ｏリング１６の寿命を大幅に向上でき、ボ ス２１と補強板２２との衝合面２１Ａ，２２Ａ間に土砂等が侵入するのを長期に 亘って防止できる。

【００２８】 また、万一、シールリング２４の各リップ部２４Ｂが土砂等によって摩耗、損 傷された場合でも、シールリング２４の湾曲部２４ＡによってＯリング１６の周 囲に侵入する土砂を確実に減少でき、これによりＯリング１６のシール機能を保 持でき、ボス２１と補強板２２との衝合面２１Ａ，２２Ａ間を長期に亘ってシー ルできると共に、これらの衝合面２１Ａ，２２Ａの摩耗を防止でき、各補強板２ ２間でボス２１がガタ付いたりする等の問題を解消できる。

【００２９】 次に、図３は本考案の第２の実施例を示し、本実施例では、前記第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に、本実 施例の特徴は、シールリング３１を、幅方向中間部に位置し、内周面が凹湾曲面 ３１Ａとなった厚肉部３１Ｂと、該厚肉部３１Ｂから左，右両側に径方向外向き に傾斜して伸長し、先端側に向けて漸次薄肉に形成された左，右のリップ部３１ Ｃ，３１Ｃとから構成したことにある。

【００３０】 ここで、シールリング３１は前記第１の実施例で述べたシールリング２４と同 様の材料により形成されているものの、該シールリング３１はシールリング２４ とは逆向きに略「く」字形状に屈曲されている。そして、該シールリング３１は 厚肉部３１Ｂの内周に凹湾曲面３１Ａを形成することにより、該凹湾曲面３１Ａ を介してＯリング１６の外周に安定した状態で当接するようになっている。

【００３１】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記第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、シールリング３１の各リ ップ部３１Ｃを径方向外向きに傾斜させてシール溝２３の各平行面部２３Ｂに摺 接する構成としているから、シール溝２３内に飛び込んでくる土砂等により径方 向内向きに外力が作用したときには、シールリング３１の各リップ部３１Ｃをこ の外力によってシール溝２３の各平行面部２３Ｂにより強く接触させることがで き、外部からの土砂等に対するシール性をより確実に向上できる。

【００３２】 次に、図４は本考案の第３の実施例を示し、本実施例でも前記第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に、本実施 例の特徴は、シールリング４１を、幅方向両側に位置し、径方向に離間して各内 周側リップ部４１Ａおよび各外周側リップ部４１Ｂが一体形成された厚肉部４１ Ｃ，４１Ｃと、該各厚肉部４１Ｃ間に位置し、内周面および外周面が凹湾曲状に 形成されたくびれ部４１Ｄとから構成し、該くびれ部４１Ｄの内周面をＯリング １６の外周面に比較的大きな接触面積をもって面接触させるようにしたことにあ る。

【００３３】 ここで、シールリング４１は前記第１の実施例で述べたシールリング２４と同 様の材料により形成されているものの、該シールリング４１は幅方向中間部がく びれ部４１Ｄとなり、該くびれ部４１Ｄの左，右両側に位置する厚肉部４１Ｃ， ４１Ｃにそれぞれ内周側リップ部４１Ａおよび外周側リップ部４１Ｂを形成して いるから、前記第１，第２の実施例で述べたシールリング２４，３１を組合せた 構造に形成できる。

【００３４】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記各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、シールリング４１の各内周側 リップ部４１Ａおよび各外周側リップ部４１Ｂによって、土砂等に対する二重の シール効果を得ることができ、各外周側リップ部４１Ｂでは前記第２の実施例で 述べたシールリング３１の各リップ部３１Ｃと同様のシール効果を得ることがで きる。また、シールリング４１のくびれ部４１Ｄはその内周面側がＯリング１６ の外周に比較的大きく面接触するので、Ｏリング１６の外周側に安定して装着で き、組付性を向上できる。

【００３５】 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、本考案はこれに限らず、例えば図５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。

【００３６】 また、前記各実施例では、シール溝２３内にＯリング１６を装着するものとし て述べたが、これに替えて、例えば弾性樹脂材料により断面楕円形状に形成した リング状の弾性シール部材を用いてもよく、また、弾性シール部材を中空のリン グとして形成してもよい。

【００３７】

【考案の効果】

以上詳述した通り本考案によれば、一側部材のボスと他側部材との衝合部外周 側に形成したシール溝内に、弾性シール部材を装着すると共に、該弾性シール部 材の外側を覆うように弾性リングを設け、該弾性リングの幅方向両側には前記シ ール溝の壁面に摺接する左，右のリップ部を一体形成したから、外部からの土砂 等をシールリングの各リップ部で捕捉でき、弾性シール部材を保護できると共に 、該弾性シール部材と弾性リングとによって二重のシール効果を得ることができ 、前記ボスと他側部材の衝合面間に土砂等が侵入するのを長期に亘って防止でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例によるピン結合装置の要
部を示す拡大縦断面図である。

【図２】図１に示すシールリングの斜視図である。

【図３】第２の実施例を示す図１と同様の縦断面図であ
る。

【図４】第３の実施例を示す図１と同様の縦断面図であ
る。

【図５】従来技術の油圧ショベルを示す全体図である。

【図６】図５中の矢示ＶＩ−ＶＩ方向拡大断面図であ
る。

【図７】図６中の要部を拡大して示す断面図である。

【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） １２ ピン １６ Ｏリング（弾性シール部材） ２１ ボス ２１Ａ，２２Ａ 衝合面 ２２ 補強板 ２３ シール溝 ２３Ａ 傾斜面部 ２３Ｂ 平行面部 ２４，３１，４１ シールリング（弾性リング） ２４Ｂ，３１Ｃ，４１Ａ，４１Ｂ リップ部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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
   記シール溝には、弾性樹脂材料によってリング状で、か
   つバンド状に形成され、前記弾性シール部材を外側から
   覆う弾性リングを設け、該弾性リングの幅方向両側には
   前記シール溝の壁面に摺接する左，右のリップ部を一体
   形成したことを特徴とするピン結合装置。