JPH11241362A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連結ピンを用いることなくボス部材とブラケ
ット部材とを回動可能に連結することにより、軸受装置
の小型化、組立作業性の向上を図る。 【解決手段】 油圧ショベルの作業装置６にはロアブー
ム７、アッパブーム９を設ける。また、ロアブームブラ
ケット１８には各取付ボルト２２を用いて取付板２０を
着脱可能に取付け、アッパブームボス１９には各取付ボ
ルト２５を用いて取付板２３を着脱可能に取付ける。そ
して、取付板２３の凸部２４を取付板２０の嵌合凹部２
１内に摺動可能に嵌合し、ロアブーム７とアッパブーム
９とを軸受装置１７により水平方向に回動可能に連結す
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に用いて好適な軸
受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械に装
備される作業装置には、ブーム、アーム、バケット等を
回動可能に連結する軸受装置が設けられている。そし
て、この種の従来技術による軸受装置は、例えば実開平
５−９６１５２号公報等に示すように、互いに対向して
設けられた一対のブラケット部材と、前記各ブラケット
部材間に配設され、連結ピンを介して各ブラケット部材
に回動可能に連結されたボス部材とから構成されてい
る。

【０００３】この場合、ブラケット部材およびボス部材
には連結ピン用のピン挿嵌穴が形成されている。そし
て、連結ピンは、軸方向の両端側がブラケット部材のピ
ン挿嵌穴に挿嵌され、このピン挿嵌穴を介してブラケッ
ト部材の外側に突出すると共に、一方の端部が抜止めピ
ン等によりブラケット部材の外面側に抜止めおよび廻止
め状態で固定されている。また、連結ピンは、軸方向の
中間部がブッシュ等を介してボス部材のピン挿嵌穴内に
摺動可能に挿嵌され、これによってブラケットとボス部
材とを回動可能に連結している。

【０００４】

【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、連結ピンの両端側をブラケット部材から外
側に突出させ、一方の端部を抜止めピン等によりブラケ
ット部材の外面側に抜止めおよび廻止め状態で固定する
構成としているため、特に連結ピンの軸方向に対して軸
受装置の外形寸法が大きくなり、軸受装置を小型化する
のが難しくなるという問題がある。

【０００５】また、連結ピンは、高強度の金属材料等に
より重量の円柱体として形成されているため、油圧ショ
ベルの作業装置を組立てるときには、重量の連結ピンを
用いてブーム、アーム等を連結しなければならず、組立
時の作業性が悪化するばかりでなく、作業装置の重量が
増加するという問題がある。

【０００６】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、連結ピン等を用いることなく
ブラケット部材とボス部材とを確実に連結でき、小型
化、軽量化を図ることができると共に、組立作業を効率
よく行うことが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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１の発明は、一対のブラケット部材間にボ
ス部材を回動可能に連結してなる軸受装置において、前
記各ブラケット部材とボス部材とのいずれか一方の部材
には回動軸となる一対の凸部を設け、他方の部材には前
記凸部が回動可能に嵌合される一対の嵌合凹部を設けた
ことを特徴とする構成を採用している。

【０００８】このように構成することにより、ブラケッ
ト部材とボス部材のうち一方の部材に設けた凸部を他方
の部材に設けた嵌合凹部内に摺動可能に嵌合させること
ができ、これらの凸部、嵌合凹部を介してブラケット部
材とボス部材とを回動可能に連結することができる。

【０００９】また、請求項２の発明では、前記一方の部
材には前記凸部を有する取付板を着脱可能に設け、前記
他方の部材には前記嵌合凹部を有する他の取付板を着脱
可能に設ける構成としている。

【００１０】これにより、軸受装置を組立てるときに
は、まずボス部材に取付けた一方の取付板に対して凸部
と嵌合凹部とを嵌合させるように他方の取付板を組付
け、この状態でボス部材と各取付板とを各ブラケット部
材の間に配設できる。そして、その後に他方の取付板を
ブラケット部材に取付けることにより、各取付板を互い
に嵌合させた状態でブラケット部材、ボブ部材にそれぞ
れ固定でき、軸受装置を容易に組立てることができる。

【００１１】また、請求項３の発明では、前記凸部を有
する取付板と嵌合凹部を有する取付板のうち、少なくと
も一方の取付板は自己潤滑性を有する材料によって形成
している。

【００１２】これにより、ボス部材がブラケット部材に
対して相対回動するときには、これらの間で各取付板の
凸部と嵌合凹部とを円滑に摺動させることができる。

【００１３】さらに、請求項４の発明では、前記ブラケ
ット部材またはボス部材には前記取付板との間に位置し
てシム板を設けている。

【００１４】これにより、ブラケット部材の取付板とボ
ス部材の取付板との間に形成される隙間寸法をシム板の
厚さ寸法によって調整することができる。

【００１５】また、請求項５の発明では、ロアブーム
と、前記ロアブームに軸受を介して回動可能に設けられ
たアッパブームと、前記アッパブームに軸受を介して回
動可能に設けられたアームステーと、前記アームステー
に俯仰動可能に設けられたアームとからなる建設機械の
作業装置に適用している。

【００１６】これにより、例えば作業装置のロアブー
ム、アッパブーム、アームステー等に設けられた軸受を
本発明の軸受装置によって構成し、作業装置の小型化、
軽量化を図ることができる。

【００１７】

【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５を参照しつつ詳細に説明する。

【００１８】ここで、図１ないし図４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
油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて述べる。

【００１９】１は油圧ショベルの下部側を構成した下部
走行体、２は前記下部走行体１上に旋回可能に搭載され
た上部旋回体で、前記上部旋回体２には機械室３、運転
室４およびカウンタウエイト５が設けられている。

【００２０】６は掘削作業等を行うため上部旋回体２に
俯仰動可能に取付けられた作業装置で、前記作業装置６
は、後述のロアブーム７、アッパブーム９、アームステ
ー１１、アーム１３およびバケット１５等から構成され
ている。

【００２１】７は基端側が上部旋回体２に俯仰動可能に
ピン結合されたロアブームで、前記ロアブーム７の先端
側には後述のロアブームブラケット１８が一体に設けら
れている。そして、ロアブーム７は上部旋回体２との間
に配設されたブームシリンダ８によって俯仰動されるも
のである。

【００２２】９は後述の軸受装置１７を用いてロアブー
ム７の先端側に回動可能に連結されたアッパブームで、
前記アッパブーム９の基端側には、図２に示す如く、後
述のアッパブームボス１９が一体に設けられている。そ
して、アッパブーム９は、ロアブーム７との間に配設さ
れたオフセットシリンダ１０により、ロアブーム７に対
して図２中の矢示Ａ方向へと左，右に回動される。

【００２３】１１は後述の軸受装置２６を用いてアッパ
ブーム９の先端側に回動可能に連結されたアームステー
で、前記アームステー１１には、図１および図２に示す
如く、ロアブーム７との間に位置して棒状リンク１２が
設けられている。そして、アッパブーム９が左，右にロ
アブーム７に対して回動するときには、アームステー１
１が棒状リンク１２等によりアッパブーム９に対して逆
向きに回動され、図２中の矢示Ｃ方向へと左，右に回転
する。これにより、棒状リンク１２はアッパブーム９、
アーム１３等をロアブーム７に対して常に平行状態に保
持している。

【００２４】１３はアームステー１１の先端側に俯仰動
可能にピン結合されたアームで、前記アーム１３は、ア
ームシリンダ１４によりアームステー１１に対して俯仰
動される。また、１５はアーム１３の先端側に上，下方
向に回動可能にピン結合されたバケットで、前記バケッ
ト１５はバケットシリンダ１６によりアーム１３に対し
て上下方向に回動され、土砂等の掘削作業を行うもので
ある。

【００２５】１７はロアブーム７とアッパブーム９とを
左，右方向に回動可能に連結した本実施の形態による軸
受装置で、前記軸受装置１７は、図３に示す如く、後述
のロアブームブラケット１８，１８と、アッパブームボ
ス１９と、嵌合凹部２１を有する取付板２０と、凸部２
４を有する取付板２３等とから構成されている。

【００２６】１８，１８はロアブーム７の先端側に設け
られたブラケット部材としての一対のロアブームブラケ
ットで、前記ロアブームブラケット１８は、図３中の
上，下方向に離間して配置された金属板等からなり、後
述する取付ボルト２２用の各ボルト挿通穴が穿設されて
いる。

【００２７】１９はアッパブーム９の基端側に設けられ
たボス部材としてのアッパブームボスで、前記アッパブ
ームボス１９は各ロアブームブラケット１８間に配設さ
れ、これらの各ロアブームブラケット１８に対向するア
ッパブームボス１９の上面側、下面側には、取付板２３
用の凹部１９Ａおよび取付ボルト２５用の各ねじ穴１９
Ｂがそれぞれ形成されている。

【００２８】２０，２０は各ロアブームブラケット１８
に設けられた上，下一対の取付板で、前記取付板２０
は、図３および図４に示す如く、例えば銅合金等の自己
潤滑性を有する高強度の金属材料、または摺動面にポリ
テトラフルオロエチレン等の自己潤滑性の材料を備えた
高強度の金属材料によって略円板状に形成され、互いに
対向する各ロアブームブラケット１８の内面側に配置さ
れている。また、取付板２０の内面側中央には環状の突
起部２０Ａが一体形成され、前記各突起部２０Ａの内周
側は取付板２３の各凸部２４を摺動可能に嵌合する一対
の嵌合凹部２１，２１となっている。さらに、取付板２
０の外面側には、図２中の取付ボルト２２を螺着する各
ねじ穴２０Ｂが突起部２０Ａの周方向に間隔をもって形
成されている。

【００２９】そして、取付板２０の各ねじ穴２０Ｂに
は、例えば４個の取付ボルト２２がロアブームブラケッ
ト１８の各ボルト挿通穴を介して螺着されている。これ
により、各取付板２０は各ロアブームブラケット１８の
内面側に着脱可能に締着されている。

【００３０】２３，２３は各取付板２０に摺接する上，
下一対の取付板で、前記取付板２３は、図３および図４
に示す如く、取付板２０とほぼ同様に自己潤滑性を有す
る高強度の金属材料によって略円板状に形成されてい
る。また、取付板２３の中央部には環状溝２３Ａが一定
の深さ寸法をもって形成され、その底部側には取付ボル
ト２５用の各ボルト挿通穴が周方向に間隔をもって穿設
されている。さらに、環状溝２３Ａの内周側はアッパブ
ームボス１９の上面側、下面側に位置して互いに同軸に
配置された一対の凸部２４，２４を構成し、前記凸部２
４は取付板２０の嵌合凹部２１内に摺動可能に嵌合され
ると共に、取付板２０の突起部２０Ａによって径方向に
位置決めされている。

【００３１】ここで、取付板２３の各ボルト挿通穴に
は、例えば六角穴付きボルト等からなる４個の取付ボル
ト２５が挿通され、これらの各取付ボルト２５は先端側
がアッパブームボス１９の各ねじ穴１９Ｂに螺着されて
いる。これにより、各取付板２３はアッパブームボス１
９の凹部１９Ａ内に着脱可能に締着されている。

【００３２】そして、アッパブーム９がロアブーム７に
対して図２中の矢示Ａ方向へと左，右に回動するときに
は、取付板２３が取付板２０に対して図４中の矢示Ｂ方
向に摺動変位し、このとき凸部２４は嵌合凹部２１内で
回転する。これにより、各凸部２４は軸受装置１７の回
動軸を構成している。

【００３３】２６はアッパブーム９とアームステー１１
とを連結する他の軸受装置で、前記軸受装置２６は、図
１に示す如く、前述した軸受装置１７とほぼ同様に、例
えばアッパブーム９の先端側に設けられたボス部と、ア
ームステー１１の基端側に設けられた一対のブラケット
部と、前記ボス部に着脱可能に取付けられ、凸部を有し
た一対の取付板と、前記各ブラケット部に着脱可能に取
付けられ、前記各凸部が摺動可能に嵌合される一対の嵌
合凹部を有した他の取付板（いずれも図示せず）とから
構成されている。

【００３４】そして、軸受装置２６はアッパブーム９と
アームステー１１とを左，右に回動可能に連結し、アー
ムステー１１がアッパブーム９に対して図２中の矢示Ｃ
方向へと左，右に回動するのを許すものである。

【００３５】本実施の形態による油圧ショベルは上述の
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。

【００３６】まず、油圧ショベルの運転中には、作業装
置６のブームシリンダ８、アームシリンダ１４、バケッ
トシリンダ１６等を作動させることにより、ロアブーム
７をアッパブーム９、アームステー１１と共に上部旋回
体２に対して俯仰動させつつ、アッパブーム９の先端側
でアーム１３、バケット１５等を回動させることによ
り、土砂等の掘削作業を行う。

【００３７】また、上部旋回体２（車両）の右側に側溝
を掘削するときには、オフセットシリンダ１０を伸長さ
せると、軸受装置１７の各凸部２４が各嵌合凹部２１内
で回転し、アッパブーム９が図２中に実線で示す如く、
軸受装置１７を介してロアブーム７の右側へと回動す
る。

【００３８】この結果、アームステー１１が棒状リンク
１２等により軸受装置２６を介してアッパブーム９の左
側へと回動し、アーム１３はロアブーム７に対して右側
に平行移動するから、この位置でロアブーム７、アーム
１３、バケット１５等を回動（俯仰動）させることによ
って側溝掘りを行う。また、車両の左側に側溝掘りを行
うときには、オフセットシリンダ１０を縮小させること
により、アッパブーム９を図２中に二点鎖線で示す如く
ロアブーム７の左側へと回動させる。

【００３９】一方、油圧ショベルの組立時にロアブーム
７とアッパブーム９とを連結する場合には、まずアッパ
ブームボス１９を各ロアブームブラケット１８間に配設
する前に、アッパブームボス１９の両面側に各取付ボル
ト２５を用いて上，下の取付板２３を締着する。そし
て、これらの各取付板２３に対して上，下の取付板２０
を組付け、取付板２３の凸部２４を取付板２０の嵌合凹
部２１内に嵌合させた状態に保持する。

【００４０】次に、この状態でロアブーム７とアッパブ
ーム９とを接近させることにより、アッパブームボス１
９を取付板２０，２３と共に各ロアブームブラケット１
８間の所定位置に配設する。そして、各取付ボルト２２
をロアブームブラケット１８の各ボルト挿通穴を介して
取付板２０の各ねじ穴２０Ｂに螺着し、これによって取
付板２０をロアブームブラケット１８に固定する。

【００４１】かくして、本実施の形態では、アッパブー
ムボス１９の上面側、下面側に設けた各取付板２３の凸
部２４を各ロアブームブラケット１８に設けた取付板２
０の嵌合凹部２１内に摺動可能に嵌合させて軸受装置１
７を構成したから、嵌合凹部２１、凸部２４を介してロ
アブーム７とアッパブーム９とを左，右に回動可能に連
結でき、アッパブーム９がロアブーム７に対して左，右
に回動するときには、凸部２４が嵌合凹部２１内で回動
変位することにより、アッパブーム９とロアブーム７と
を軸受装置１７を介して円滑に相対回動させることがで
きる。

【００４２】従って、従来技術のように連結ピン等を用
いることなくロアブーム７とアッパブーム９とを確実に
連結でき、軸受装置１７および作業装置６の小型化、軽
量化を図ることができる。

【００４３】また、取付板２０を各取付ボルト２２によ
りロアブームブラケット１８に着脱可能に取付け、取付
板２３を各取付ボルト２５によってアッパブームボス１
９に着脱可能に取付けたから、軸受装置１７を組立てる
ときには、まずアッパブームボス１９に取付けた取付板
２３に対して取付板２０を組付け、この状態でアッパブ
ームボス１９を取付板２０，２３と共に各ロアブームブ
ラケット１８間に配設した後に、取付板２０をロアブー
ムブラケット１８に取付けることができ、軸受装置１７
の組立作業を効率よく行うことができる。

【００４４】さらに、取付板２０，２３を自己潤滑性を
有する金属材料または摺動面にポリテトラフルオロエチ
レン等の自己潤滑性の材料を備えた高強度の金属材料に
よって構成したから、ロアブームブラケット１８とアッ
パブームボス１９とが相対回動するときには、取付板２
０，２３を円滑に摺動させることができる。これによ
り、軸受装置１７を長期間に亘って無給脂状態で使用す
ることも可能となり、そのメンテナンス性を向上させる
ことができる。

【００４５】また、軸受装置１７とほぼ同様に構成され
た軸受装置２６を用いてアッパブーム９とアームステー
１１とを左，右に回動可能に連結したから、作業装置６
をより小型化、軽量化でき、作業装置６の組立作業を効
率よく行うことができる。

【００４６】次に、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、本実施の形態による軸受装置３
１の特徴は、第１の実施の形態による軸受装置１７に対
してロアブームブラケット１８と取付板２０との間に隙
間調整用のシム板３２を配設したことにある。

【００４７】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様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
ロアブームブラケット１８側の取付板２０とアッパブー
ムボス１９側の取付板２３との間に形成される隙間寸法
をシム板３２の厚さ寸法によって容易に調整でき、油圧
ショベルのメンテナンス時には、例えばシム板３２を厚
さ寸法の異なる他のシム板等と交換するだけで前記隙間
寸法の調整作業を効率よく行うことができる。

【００４８】なお、前記各実施の形態では、軸受装置１
７の嵌合凹部２１をロアブームブラケット１８側に設
け、凸部２４をアッパブームボス１９側に設ける構成と
したが、本発明はこれに限らず、嵌合凹部２１をアッパ
ブームボス１９に設け、凸部２４をロアブームブラケッ
ト１８に設ける構成としてもよい。

【００４９】また、前記各実施の形態では、軸受装置１
７，３１を用いて油圧ショベルのロアブーム７とアッパ
ブーム９とを連結し、軸受装置２６を用いてアッパブー
ム９とアームステー１１とを連結する場合を例に挙げて
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば上部旋回体２
とロアブーム７との間に設けられた軸受、アームステー
１１とアーム１３との間に設けられた軸受、またはアー
ム１３とバケット１５との間に設けられた軸受等に軸受
装置１７，２６，３１を用いる構成としてもよく、さら
には油圧クレーン、ホイルローダ等の建設機械に設けら
れた軸受や、他の産業用機械、農業用機械の軸受に軸受
装置１７，３１を用いる構成としてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、ブラケット部材とボス部材とのいずれか一方の部
材には一対の凸部を設け、他方の部材には前記凸部が回
動可能に嵌合される一対の嵌合凹部を設ける構成とした
から、ブラケット部材とボス部材とを凸部、嵌合凹部を
介して回動可能に連結でき、これらを円滑に相対回動さ
せることができる。従って、従来技術のように連結ピン
等を用いる必要がなくなり、軸受装置の小型化、軽量化
を図ることができると共に、その組立作業を効率よく行
うことができる。

【００５１】また、請求項２の発明によれば、ブラケッ
ト部材とボス部材のうち一方の部材には凸部を有する取
付板を着脱可能に設け、他方の部材には嵌合凹部を有す
る他の取付板を着脱可能に設ける構成としたから、軸受
装置を組立てるときには、ブラケット部材の取付板をボ
ス部材の取付板に組付けた状態で、これらをボス部材と
共に各ブラケット部材間に配設でき、軸受装置の組立作
業を効率よく行うことができる。

【００５２】さらに、請求項３の発明によれば、各取付
板のうち少なくとも一方の取付板を自己潤滑性を有する
材料によって構成したから、ブラケット部材とボス部材
とが相対回動するときには、各取付板の凸部と嵌合凹部
とを円滑に摺動させることができる。これにより、軸受
装置を長期間に亘って無給脂状態で使用することも可能
となり、そのメンテナンス性を向上させることができ
る。

【００５３】また、請求項４の発明によれば、ブラケッ
ト部材またはボス部材と取付板との間にシム板を設ける
構成としたから、ブラケット部材の取付板とボス部材の
取付板との間に形成される隙間寸法をシム板の厚さ寸法
によって容易に調整でき、軸受装置のメンテナンス時に
は、例えばシム板を厚さ寸法の異なる他のシム板等と交
換するだけで前記隙間寸法の調整作業を効率よく行うこ
とができる。

【００５４】さらに、請求項５の発明によれば、軸受装
置を作業装置のロアブーム、アッパブームおよびアーム
ステーに設けられた軸受に適用する構成としたから、作
業装置をより小型化、軽量化でき、建設機械の作業装置
を組立てるときの作業性を向上させることができる。

【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を適
用した油圧ショベルを示す正面図である。

【図２】図１中のアッパブームをロアブームの先端側で
左，右に回動させた状態を示す作業装置の平面図であ
る。

【図３】図２中の矢示III − III方向からみた軸受装置
の縦断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向からみた軸受装置の断
面図である。

【図５】第２の実施の形態による軸受装置を示す図３と
同様の位置からみた縦断面図である。

【符号の説明】

６ 作業装置 ７ ロアブーム ９ アッパブーム １１ アームステー １３ アーム １７，２６，３１ 軸受装置 １８ ロアブームブラケット（ブラケット部材） １９ アッパブームボス（ボス部材） ２０，２３ 取付板 ２１ 嵌合凹部 ２４ 凸部 ３２ シム板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のブラケット部材間にボス部材を回
   動可能に連結してなる軸受装置において、前記各ブラケ
   ット部材とボス部材とのいずれか一方の部材には回動軸
   となる一対の凸部を設け、他方の部材には前記凸部が回
   動可能に嵌合される一対の嵌合凹部を設ける構成とした
   ことを特徴とする軸受装置。
2. 【請求項２】 前記一方の部材には前記凸部を有する取
   付板を着脱可能に設け、前記他方の部材には前記嵌合凹
   部を有する他の取付板を着脱可能に設ける構成としてな
   る請求項１に記載の軸受装置。
3. 【請求項３】 前記凸部を有する取付板と嵌合凹部を有
   する取付板のうち、少なくとも一方の取付板は自己潤滑
   性を有する材料によって形成してなる請求項２に記載の
   軸受装置。
4. 【請求項４】 前記ブラケット部材またはボス部材には
   前記取付板との間に位置してシム板を設けてなる請求項
   ２または３に記載の軸受装置。
5. 【請求項５】 ロアブームと、前記ロアブームに軸受を
   介して回動可能に設けられたアッパブームと、前記アッ
   パブームに軸受を介して回動可能に設けられたアームス
   テーと、前記アームステーに俯仰動可能に設けられたア
   ームとからなる建設機械の作業装置に適用してなる請求
   項１，２，３または４に記載の軸受装置。