JPH09210048A

JPH09210048A - 軸支装置

Info

Publication number: JPH09210048A
Application number: JP3428896A
Authority: JP
Inventors: Norimitsu Sakuma; 宣光佐久間; Koji Nishimura; 孝治西村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Hokuetsu Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Airman Corp
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】支軸を回動自在に連結したブラケットに外方
への張り出し部を設けることなく、この支軸の抜け止め
機構を装着できるようにする。【構成】スイングポスト４２を構成するベース４３に
立設されたブラケット４４Ｒ，４４Ｌには軸４６を挿通
する軸挿通孔４５Ｒ，４５Ｌが穿設され、支軸４６には
ブーム３４のロアブーム３４Ｌから延在させた、ブッシ
ュ４８を有するボス部４７が回動自在に嵌合されてお
り、この支軸４６を抜け止めするために、支軸４６の一
端側の端部近傍には、その軸線と直交する方向に貫通す
るようにピン挿通孔４６ａが穿設され、一方側のブラケ
ット４４Ｌには、その先端部から軸挿通孔４５Ｒを越え
た所定の位置までの有底のピン挿入孔５２が穿設されて
いる。ピン挿入孔５２をピン挿通孔４６ａと一直線状に
配置した状態で、このピン挿入孔５２の入口部５２ａ側
から挿入され、さらに入口部５２ａにはプラグ５３が螺
挿される。

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
ル等の建設機械におけるフロント作業機構を構成する各
部等のように、作動部材を回動自在に支持させる軸支装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図３に示した油圧ショベルは、
下部走行体１上に上部旋回体２を旋回可能に設置してな
るものであり、上部旋回体２にフロント作業機構３が装
着される。フロント作業機構３は、上部旋回体２に俯仰
動作可能に連結したブーム１０と、ブーム１０の先端に
上下方向に回動可能に連結したアーム１１と、アーム１
１にチルト動作可能に連結したフロントアタッチメント
として、例えばバケット１２とから構成される。ブーム
１０を俯仰動作させるために、上部旋回体２とブーム１
０との間にはブームシリンダ１３が連結され、またアー
ム１１をブーム１０に対して回動させるために、ブーム
１０とアーム１１との間にはアームシリンダ１４が連結
される。さらに、アーム１１とバケット１２との間に
は、バケット１２を回動させるためのバケットシリンダ
１５が連結される。

【０００３】ブーム１０は、上部旋回体２に直接連結さ
れるものがあり、またフロント作業機構３の全体を垂直
軸を中心として左右にスイングさせるためにスイングポ
ストを介して連結する構成としたものもある。いずれに
しろ、ブーム１０の基端部、即ちブームフート部は上部
旋回体のフレームやスイングポストのベース等といった
基台部に軸支機構を介して上下方向に回動自在に連結さ
れる。そこで、図４にこの軸支機構の構成を示す。

【０００４】この図４から明らかなように、軸支機構は
支軸１６を有し、この支軸１６は、基台に固着して設け
た一対のブラケット１７，１７に設けた軸挿通孔１７ａ
に挿通されている。そして、ブラケット１７，１７間に
は、ブーム１０の基端部に連設したボス部１８が配置さ
れており、このボス部１８内にはブッシュ１９が挿嵌さ
れており、支軸１６はこのボス部１８に装着したブッシ
ュ１９に回動自在に挿通される。

【０００５】ここで、支軸１６は、ブッシュ１９を介し
てボス部１８が回動自在となっているが、ブラケット１
７とは相対回動させる必要はない。しかしながら、フロ
ント作業機構３を上部旋回体２から分離する必要がある
ために、支軸１６はブラケット１７に対して、圧入等の
手段により固定的に連結されるのではなく、着脱可能に
挿通されている。従って、支軸１６の装着状態におい
て、支軸１６がブラケット１７から脱落しないように保
持する必要がある。この支軸１６の抜け止めを行うため
に、支軸の一端に段差を設けて、一方側のブラケットの
軸挿通孔にも対応する段差を形成することによって、他
方側のブラケットから支軸を着脱するようになし、この
他端側に支軸を装着した後に、その抜け止めを行うため
の板体を止着する構成としたもの等があるが、簡単な構
成で支軸１７の抜け止め機能を発揮させるために、図示
したように、抜け止めピン２０を用いるようにしたもの
がある。

【０００６】而して、抜け止めピン２０は、ブラケット
１７から支軸１６を貫通するように挿通される。このた
めに、支軸１６の一端側にはその軸線とほぼ直交する方
向に貫通するピン挿通孔１６ａを穿設しておき、また一
対設けられているブラケット１７のうちの一方の側方に
は、支軸１６のピン挿通孔１６ａを設けた部位が位置す
る円筒状に張り出した延在部２１を設けて、この延在部
２１にもピン挿通部２１ａを穿設し、延在部２１のピン
挿通部２１ａから支軸１６のピン挿通孔１６ａを貫くよ
うに抜け止めピン２０が装着される。ここで、抜け止め
ピン２０は、通常、ボルトナットで構成され、ナットは
ダブルナットで構成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブラケット
１７の内側にはボス部１８が配置されることから、抜け
止めピン２０を装着するための延在部２１は、このブラ
ケット１７の外方に張り出さなければならない。このよ
うに、延在部２１をブラケット１７から張り出すように
すると、設置部位によっては、他の部材と干渉するおそ
れがある。例えば、スイングポストを介してフロント作
業機構を左右にスイングする構成としたものにあって
は、延在部２１があると、スイングさせた時に、この延
在部２１が上部旋回体やスイングポストに配置した他の
部材と干渉するおそれがあり、従って他の部材の配置に
制約を与えるといった問題点がある。また、左右のブラ
ケットの形状が異なるものとなり、かつ抜け止めピン２
０が装着されているので、左右における形状のバランス
が取れず、見栄えも悪くなってしまう。さらには、抜け
止めピン２０は外部に露出しているから、他の物体と衝
突することにより変形したり、損傷したりするおそれが
あり、このために支軸１６を脱着する際に、抜け止めピ
ン２０を取り外せなくなるという事態も生じ、また抜け
止めピンの挿通部に塵埃等が侵入する等の問題点も生じ
る。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、ブラケットの外方に
張り出し部を設けることなく支軸の抜け止め機構を装着
できるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、支軸の抜け止めのために、支軸の端
部近傍にその軸線と直交する方向にピン挿通孔を穿設す
ると共に、左右のブラケットの少なくとも一方のブラケ
ットに、その端部側から支軸の挿通部を貫通する状態に
有底のピン挿入孔を穿設して、これらピン挿通孔及びピ
ン挿入孔を一直線上に配置した状態で、抜け止めピンを
挿入することにより支軸の抜け止めを行う構成としたこ
とをその特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１及び図
２に示す。以下の説明においては、スイング機構により
フロント作業機構をスイング動作可能とした油圧ショベ
ルにおいて、ブームをアッパブームとロアブームとに２
分割したものにおいて、そのブームフート部の軸支装置
として構成したものを示すが、本発明の軸支装置はこれ
に限らず、作動部材を回動自在に支持する種々の軸支装
置として構成することができるのはいうまでもない。

【００１１】そこで、まず図２に油圧ショベルの全体構
成を示す。図中において、３０は下部走行体、３１は上
部旋回体をそれぞれ示し、上部旋回体３１のフレーム３
２には、フロント作業機構３３が連結されている。フロ
ント作業機構３３は、前述した従来技術のものと同様、
ブーム３４，アーム３５及びフロントアタッチメントと
してのバケット３６からなり、それぞれブームシリンダ
３７，アームシリンダ３８，バケットシリンダ３９で駆
動されるようになっている。ただし、ブーム３４は、ア
ッパブーム３４Ｕと、ロアブーム３４Ｌとから構成さ
れ、これらアッパブーム３４Ｕとロアブーム３４Ｌは連
結軸４０を介して相対回動可能に連結されている。

【００１２】ブーム３４のロアブーム３４Ｌは、上部旋
回体３１のフレーム３２に直接取り付けられてはおら
ず、このフレーム３２に垂直軸４１を介して連結したス
イングポスト４２に上下方向に回動自在に連結されてい
る。スイングポスト４２は、ベース４３と、ブラケット
４４Ｒ，４４Ｌとを有し、ベース４３が垂直軸４１を介
してフレーム３２に水平方向に回動自在に連結されてい
る。ブラケット４４Ｒ，４４Ｌはベース４３に溶接等の
手段で立設・固着されている。そして、このスイングポ
スト４２とフレーム３２との間には、スイング用油圧シ
リンダ（図示せず）が連結して設けられており、この油
圧シリンダを作動させることによって、スイングポスト
４２は垂直軸４１を中心として回動動作することにな
る。

【００１３】而して、図１に示したように、ブラケット
４４Ｒ，４４Ｌにはそれぞれ軸挿通孔４５Ｒ，４５Ｌが
穿設されており、これら軸挿通孔４５Ｒ，４５Ｌには支
軸４６が挿通されている。そして、ブラケット４４Ｒ，
４４Ｌの間の部位において、支軸４６にはブーム３４の
ロアブーム３４Ｌから延在させたボス部４７が回動自在
に嵌合されている。このボス部４７にはブッシュ４８が
設けられており、ボス部４７が回動する際には、ブッシ
ュ４８が支軸４６に沿って摺動することになる。従っ
て、ブッシュ４８と支軸４６との間の摺動性を良好にす
るために、例えばブッシュ４８を燒結金属等の無給脂ブ
ッシュで形成するか、またはグリース等の潤滑油を充填
するようにしており、好ましくは無給脂ブッシュを用い
て、しかも潤滑油を充填する構成とする。さらに、ボス
部４７の両端近傍部にはダストシール４９を設けて、内
部に塵埃等が入り込まないように保護されている。

【００１４】ブーム３４のロアブーム３４Ｌは以上のよ
うにしてスイングポスト４２に連結されるが、このスイ
ングポスト４２には、またブームシリンダ３７の一端が
枢着されている。そして、ブームシリンダ３７の他端は
ロアブーム３４Ｌのアッパブーム３４Ｕへの連結部近傍
位置に連結されている。さらには、ロアブーム３４Ｌと
アッパブーム３４Ｕとは連動して動くが、その俯仰角度
に応じて、ロアブーム３４Ｌとアッパブーム３４Ｕとの
開き角度が変化するように構成されており、このために
ロアブーム３４Ｕとアッパブーム３４Ｌとの間には、ク
ロスリンク５０が枢着されている。このクロスリンク５
０のロアブーム３４Ｌ側の枢着部５０ａとアッパブーム
３４Ｕ側の枢着部５０ｂとを結ぶ直線と、ロアブーム３
４Ｌのアッパブーム３４Ｕとの連結４０と支軸４６とを
結ぶ直線とは交差しており、これによって、ブーム３４
の俯仰動作時におけるロアブーム３４Ｌの回動軌跡とク
ロスリンク５０の回動軌跡とが異なるものとなり、図２
に示したように、ブーム３４を最大上げ状態で、アーム
３５をブーム３４側に畳むと、フロント作業機構３３が
上部旋回体３１からはみ出さないようになり、実質的に
上部旋回体３１の幅に旋回半径が納まり、超小旋回状態
となる。

【００１５】以上の構成において、フロント作業機構３
３は上部旋回体３１のフレーム３２から延在させたスイ
ングポスト４２から分離できるようになっている。従っ
て、支軸４６は装着状態では、抜け止め機構を設けて、
みだりに抜け出さないように保持しなければならない。
この支軸４６の抜け出し防止機構は、ピン５１により発
揮させる構成としている。このために、支軸４６の一端
側の端部近傍には、その軸線と直交する方向に貫通する
ようにピン挿通孔４６ａが穿設されている。また、一対
からなるブラケットのうち、一方側のブラケット４４Ｌ
には、その先端部から軸挿通孔４５Ｒを越えた所定の位
置までピン挿入孔５２が穿設されている。このピン挿入
孔５２はブラケット４４Ｌの途中位置まで延在された有
底のものとなっている。

【００１６】ブラケット４４Ｌのピン挿入孔５２を支軸
４６のピン挿通孔４６ａと一直線状に配置した状態で、
このピン挿入孔５２の入口部５２ａ側から挿入されるよ
うになっている。従って、ピン５１の外径はこれらピン
挿入孔５２及びピン挿通孔４６ａの孔径より小さくなっ
ているが、内部でみだりにピン５１が動かないようにす
るために、その径差はできるだけ小さくしている。従っ
て、このピン５１の両端部には、テーパ状の呼び込み部
５１ａが形成されている。また、ピン５１を取り外す操
作を容易に行わせるために、ピン５１の両端部には所定
の深さ位置までねじ孔５１ｂが穿設されている。

【００１７】ピン５１を装着状態に保持して、みだりに
逸脱しないようにするために、ピン挿入孔５２の入口部
５２ａの部位にはめねじ部が形成されており、この入口
部５２ａには栓部材としてのプラグ５３が螺挿される。
さらに、このプラグ５３とブラケット４４Ｌの端面との
間にはＯリング等からなるシール部材５４が介装され
て、内部に塵埃等が入り込むのを防止する構成としてい
る。

【００１８】以上のように、ピン５１を用いることによ
って、支軸４６の抜け止めが行われ、作動中に支軸４６
が軸線方向に動いて、ブラケット４４Ｒ，４４Ｌから逸
脱する等といった不都合が防止される。しかも、プラグ
５３を取り外して、ピン５１の端部に設けたねじ孔５１
ｂに適宜の治具を螺挿して引き抜くことにより、支軸４
６の軸線方向の動きを規制している部材が除去されて、
この支軸４６を分離できるようになる。

【００１９】ブラケット４４Ｒ，４４Ｌには、共にその
外方に突出する部位がないので、スイングポスト４２に
他の部材を配置する際に、この部材と干渉するおそれは
ない。従って、このスイングポスト４２上に、例えば角
度センサ等を各種の部材を配置するスペースを確保でき
る。また、スイングポスト４２を垂直軸４１の軸周りに
回動させることにより、フロント作業機構をスイングさ
せても、フレーム４２に配置されている部材と干渉する
ことがないので、上部旋回体のフレーム４２に配置する
部材の配置レイアウトに余裕を持たせることができる。

【００２０】ところで、ブラケット４４Ｒ，４４Ｌの厚
み方向の寸法にはある程度制限があるから、ピン５１を
挿通させるためのピン挿入孔５２をあまり大径のものと
することはできず、従ってピン５１の外径もあまり太く
することはできない。ここで、ボス部４７が回動する際
には、支軸４６には、その軸周りに回る方向の力と軸線
方向の力とが作用する。ここで、支軸４６における軸線
方向の力は、ピン５１のみで支承することになるが、こ
の支軸４６に作用する軸線方向の力はあまり大きくない
ので、十分にその荷重に耐えることができる。支軸４６
を軸周りに回す方向の力はかなり大きいが、ブラケット
４４Ｒ，４４Ｌは支軸４６に対して回動自在に連結され
ておらず、その間の摩擦抵抗はある程度大きいから、ま
ず支軸４６の回動方向の力は、第一義的には、ブラケッ
ト４４Ｒ，４４Ｌで受承されるから、ピン５１に作用す
る荷重はあまり大きくはない。従って、ピン５１はあま
り太径にしなくとも良いから、ブラケット４４Ｌを格別
厚みを増加させる必要はない。

【００２１】ところで、クロスリンク５０は、ロアブー
ム３４Ｌの片側面に沿うように配置されており、フロン
ト作業機構３３を作動させると、このクロスリンク５０
の軸線方向において、圧縮または伸長させる方向の力が
作用することになる。このために、ブーム３４に連結し
た支軸４６にはフロント作業機構３３の全荷重が受承さ
れるが、支軸４６の軸線方向において均一に荷重が作用
するのではなく、クロスリンク５０が設けれている側の
方がより大きな荷重が作用する。ここで、クロスリンク
５０は、通常は、ブーム３４の右側に沿うように配置さ
れている。従って、支軸４６の両端を支持するブラケッ
ト４４Ｒ，４４Ｌのうち、右側のブラケット４４Ｒの方
がより大きな力がかかることから、このブラケット４４
Ｒはこの荷重に耐えられる程度の厚みを持たせている。
これに対して、ブラケット４４Ｒと比較すると、左側の
ブラケット４４Ｌが受ける荷重はそれ程大きくはない。
そこで、この左側のブラケット４４Ｌにピン５１を設け
ることによって、両ブラケット４４Ｒ，４４Ｌを同じ厚
みとすれば、この左側のブラケット４４Ｌにピン挿入孔
５２を設けても、ブラケット４４Ｌが格別脆弱なものと
はならない。

【００２２】しかも、ピン５１はピン挿通孔５１ａ及び
ピン挿入孔５２に挿入された上で、プラグ５３により覆
われて、ブラケット４４Ｌ内に埋入した状態に保持され
ており、かつブームフート部における左右のブラケット
４４Ｒ，４４Ｌはほぼ対称な形状となるから、見栄えが
良く、さらにピン５１が岩石等他の物体と衝突するおそ
れがなくなるので、その保護が図られる。さらに、プラ
グ５３によりピン挿通孔４６ａ及びピン挿入孔５２が完
全に密閉された状態になっているから、内部に土砂や塵
埃等が侵入することがなく、この点からもピン５１及び
それと摺接している部位との保護が図られる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、支軸が
装着されるブラケットに、その端面部側から有底のピン
挿入孔を穿設して、抜け止めピンを挿入することにより
支軸の抜け止めを行う構成としたので、ブラケットに外
方への張り出し部を設けることなく支軸の抜け止め機構
を装着できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す軸支装置の断面図で
ある。

【図２】図１の軸支装置を設けた油圧ショベルの構成説
明図である。

【図３】軸支装置が設けられる機械の一例としての油圧
ショベルの外観図である。

【図４】従来技術の軸支装置の一例としてブームフート
部の断面図である。

【符号の説明】

３１上部旋回体３２フレーム３３フロント作業機構３４ブーム３４Ｕアッパブーム３４Ｌロアブーム４２スイングポスト４３ベース４４Ｒ，４４Ｌブラケット４５Ｒ，４５Ｌ軸挿通孔４６支軸４７ボス部４８ブッシュ５１ピン５２ピン挿入孔５３プラグ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右のブラケット間に支軸を装着して、
この支軸に回動部材を回動自在に嵌合させたものにおい
て、前記支軸の抜け止めのために、支軸の端部近傍にそ
の軸線と直交する方向にピン挿通孔を穿設すると共に、
前記左右のブラケットの少なくとも一方のブラケット
に、その端面部側から支軸の挿通部を貫通するように有
底のピン挿入孔を穿設して、これらピン挿通孔及びピン
挿入孔を一直線上に配置した状態で、抜け止めピンを挿
入することにより支軸の抜け止めを行う構成としたこと
を特徴とする軸支装置。
【請求項２】前記ブラケットのピン挿入孔の開口端部
に前記抜け止めピンの脱落を防止する栓部材を着脱可能
に装着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の
軸支装置。
【請求項３】下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に
装着し、この上部旋回体には、フロント作業機構を構成
するブームを、直接またはスイングポストを介して俯仰
動作可能に連結してなる建設機械において、前記ブーム
の基端部を回動自在に連結するために、上部旋回体また
はスイングポストに左右一対からなるブラケットを設け
て、この両ブラケット間にブームを支持する支軸を設
け、一方のブラケットの端面部側から支軸の挿通部を貫
通するように有底のピン挿入孔を穿設すると共に、支軸
の端部にピン挿通孔を設け、これらピン挿通孔及びピン
挿入孔を一直線上に配置した状態で、抜け止めピンを挿
入し、またピン挿入孔の開口端に栓部材を装着すること
により支軸の抜け止めを行う構成としたことを特徴とす
る軸支装置。
【請求項４】前記ブームをアッパブームと、このアッ
パブームと回動自在に連結したロアブームとで構成し、
このアッパブームとロアブームとの間を、ロアブームの
一方の側面に沿うように設けたクロスリンクで連結し、
前記一対からなるブラケットのうち、クロスリンクが配
置されている側とは反対側のブラケットに前記抜け止め
ピンを装着する構成としたことを特徴とする請求項３記
載の軸支装置。