JP4616879B2 - 軸受装置 - Google Patents
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Description
従来から用いられているこのような軸受装置は、例えば、油圧ショベルの場合には、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設けられている。例えば、アームとバケットとの連結部においては、アームの先端側に設けたボス部材と、バケットに設けた各ブラケット部材とを連結ピンを介して回動可能に連結した構成となっている。
また、各ブラケット部材54には、アームボス52と対向する内面側に環状板54Bが固着されている。各ブラケット部材54の外面側には、連結ピン59の抜止めを行う一対のストッパプレート60がそれぞれ取付けられている。
しかしながら、摺動面55Aと連結ピン59との間隙が狭い上に、同間隙はシール部材56によって袋小路の行き止まり状態となっている。従って、注入された潤滑油は、摺動面55Aを通ってシール部材56まで供給されるよりも、給脂通路52Bに導通している油通路59Aおよび油通路59Bを通って一対の油溜め室62に供給されてしまう。このため、給脂通路52Bから補充する潤滑油の油圧を高めても、潤滑油は、摺動面57Aを通ってシール部材58に到り、シール部材58から漏れ出してしまう。結局、潤滑油は、上述したOリング66から外部に流出してしまうことになり、問題であった。
第1の発明に係る軸受装置は、一対のブラケット部材と、ボス部材と、第1ブッシュと、第2ブッシュと、連結ピンと、一対の油溜め室と、給脂通路と、略円環状の油溜めと、一対の第1シール部材と、第1通路と、第2通路と、一対の第2シール部材と、を備えている。ボス部材は、同一対のブラケット部材間に配設されている。第1ブッシュは、ボス部材の内周面に嵌着されている。第2ブッシュは、一対のブラケット部材の内周面にそれぞれ嵌着されている。連結ピンは、第1ブッシュと第2ブッシュとに互いに摺動可能な状態で挿嵌され、一対のブラケット部材とボス部材とを互いに相対回転可能な状態で連結する。油溜め室は、連結ピンの両端部にそれぞれ形成され、潤滑油が収容される。給脂通路は、ボス部材における径方向に沿って形成され、潤滑油を供給する供給管に接続される。略円環状の油溜めは、給脂通路に連通し、連結ピンの外周面とボス部材の面との間において、周方向に沿って形成されており、給脂経路から供給された潤滑油が充填される。一対の第1シール部材は、第1ブッシュの軸方向外側に配設されており、油溜めから供給され、第1ブッシュと連結ピンとの間の第1摺動面間に充填される潤滑油のシールを行う。第1通路は、連結ピンにおける外周面から径方向内向きに形成され、第1摺動面間から潤滑油が供給される。第2通路は、連結ピンの軸方向に沿って形成され、第1通路および一対の油溜め室に連通し、第1通路から潤滑油が供給されるとともに油溜め室に対して潤滑油を供給する。一対の第2シール部材は、第2ブッシュの軸方向内側にそれぞれ配設され、油溜め室から第2ブッシュと連結ピンとの間の第2摺動面間に充填される潤滑油のシールを行う。
さらに、第2通路としては、一対の第1通路と一対の油溜め室とをそれぞれ連通する構成とすることも、一対の第1通路と連通するとともに一対の油溜め室間を連通する構成とすることもできる。特に、第2通路として一対の油溜め室間を連通する構成とすることにより、一対の油溜め室間における連結ピンの軸方向に作用する油圧の油圧バランスをとることができる。
これにより、各油通路の間隔を等間隔に形成して、連結ピンに対してラジアル方向の油圧バランスをとることができる。また、連結ピンと第1ブッシュおよび第2ブッシュとのそれぞれの間(第1・第2摺動面間)の間隙を連結ピンの周方向全面に亘って略均等の間隔として構成することができる。
ここでは、各第1シール部材の舌片を油溜め側に向けて屈曲した配置構成となるように配設することによって、油溜めから第1ブッシュの摺動面と連結ピンの周面との間に供給された潤滑油が、外部に流出することなく確実に閉塞しておくことができる。しかも、油溜めと油溜め室とを液密状態にて連通することができる。
ここでは、第2シール部材の配置構成によって、油溜め室から第2ブッシュと連結ピンとの間(第2摺動面間)に供給された潤滑油をシールすることができるとともに、第2シール部材に作用する潤滑油の油圧が所定の圧力以上となったときには、第2シール部材から外部に潤滑油を流出させることができる。
第2シール部材は、第2ブッシュと連結ピンとの間に配設することも、第2ブッシュとボス部材との対峙面間に配設することもできる。第2シール部材としては、潤滑油の漏れ防止と、外部から塵等が連結ピンと第1ブッシュ、第2ブッシュとの間(第1・第2摺動面間)に侵入するのを防止することができる。
これにより、第1シール部材の近傍にまで導入された後、第1通路へと潤滑材が導入されていく構成であるため、第1ブッシュと連結ピントの間の隙間に十分に潤滑剤を行き渡らせることができる。
これにより、ストッパプレートと連結ピンの両端面との間に油溜め室を形成するとともに、ストッパプレートによって連結ピンが軸方向に移動して抜けてしまうことを防止することができる。
3 上部旋回体
4 作業機
6 履帯
9 ブーム
10A 軸受装置
10B 軸受装置
11 アーム
12 ボス部
12a ブッシュ嵌合孔
13 第1ブッシュ
13a 摺動面(第1摺動面)
15 バケット
16 ブラケット部材
16a ブッシュ嵌合孔
18 第2ブッシュ
18a 摺動面(第2摺動面)
20 連結ピン
21 ストッパプレート
22 第1シール部材
23 第2シール部材
25 油溜め室
26 油溜め
31 第1通路
32 第2通路
52 アームボス
52A ブッシュ嵌合孔
54 ブラケット部材
54A ブッシュ嵌合孔
54B 環状板
55 第1ブッシュ
55A 摺動面
56 シール部材
57 第2ブッシュ
57A 摺動面
58 シール部材
59 連結ピン
59A 油通路
59B 油通路
60 ストッパプレート
62 油溜め室
また、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する油圧ショベルの実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
軸受装置10Bは、アーム11の先端側に設けたボス部材12とバケット15に突設された一対のブラケット部材16とを連結ピン20によって回動可能に連結した構成を有している。即ち、ボス部材12がアーム11の先端部側に設けられ、ボス部材12がバケット15に突設された一対のブラケット部材16の間に介装されている。
給脂通路30に連通した供給管33の開口部には、着脱自在のニップル34が配設されている。供給管33の開口部側は、アーム11に配設されている。ニップル34を外して、図示しない潤滑油供給装置を供給管33に接続することで、供給管33、給脂通路30を介して油溜め26に潤滑油を供給することができる。
各ブラケット部材16の外面側には、ストッパプレート21が軸受部分に密閉状態を形成するようにそれぞれボルト36によって固定されている。また、各ブラケット部材16の軸方向には、ブッシュ嵌合孔16aがそれぞれ形成されている。各ブッシュ嵌合孔16aには、第2ブッシュ18が嵌合されている。第1ブッシュ13および第2ブッシュとしては、例えば金属材料製のブッシュや潤滑油を含浸させた多孔質焼結金属等から形成された油含浸ブッシュ等を用いることができる。
図示例では、ストッパプレート21の内面に油溝27を形成した例を示しているが、ストッパプレート21の内面における油溝27の外周側に、さらにOリング等を配設することもできる。また、油溝27やOリングをストッパプレート21の内面に形成する代わりに、ブラケット部材16に固定したスペーサ部材17の面に形成してもよい。
図2および、特に、図3に示すように、各第1シール部材22において、それぞれの第1シール部材22の舌片22aが油溜め26側に屈曲した配置構成となっている。また、各第2シール部材23においては、それぞれの第2シール部材23の舌片23aが、油溜め26側に屈曲した配置構成となっている。
図2に示すように、ニップル34を外して図示しない潤滑油供給装置から潤滑油を供給管33に供給すると、供給された潤滑油は、給脂通路30を通り油溜め26内に導入される。油溜め26内に充填された潤滑油は、図3の矢印で示すように、環状の油溜め26から連結ピン20の外周面と第1ブッシュ13の摺動面13aとの間隙に満遍なく供給される。
これにより、図1に示すように油圧シリンダ39を作動させてアーム11に対してバケット15を回動させるとき、連結ピン20によってアーム11とバケット15との回動を滑らかに行わせることができる。このとき、油溜め26からは、第1ブッシュ13の摺動面13aと連結ピン20の外周面との間に潤滑油を供給しておくことができる。また、左右一対の油溜め室25からは、摺動面13aと連結ピン20の外周面との間および第2ブッシュ18の摺動面18aと連結ピン20の外周面との間に潤滑油を供給することができる。
また、第1ブッシュ13の摺動面13aと連結ピン20との間に供給される潤滑油が、第1シール部材22によって外部に流出しないよう構成されているので、常に、摺動面13aと連結ピン20との間に潤滑油が供給された状態としておくことができる。このため、特許文献1に記載された軸受装置のように、第1ブッシュの摺動面に潤滑油が供給されないという状態を確実に防止することができる。
ストッパプレート21によって連結ピン20の抜止めを防止しているので、連結ピン20の抜止め用の特別な構成が必要なく、軸受装置をコンパクトに構成することができる。
(A)
上記実施形態では、第1通路31が、連結ピン20の中心軸から放射状に3つ、周方向において均等に形成され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。
ただし、周方向において均等になるように複数の第1通路を形成することで、連結ピンに対してラジアル方向の油圧バランスを容易にとることができ、また、連結ピンと第1ブッシュおよび第2ブッシュのそれぞれの摺動面との間隙を連結ピンの周方向全面に亘って略均等の間隔として構成することができるという点では、上記実施形態のような構成とすることがより好ましい。
上記実施形態では、連結ピン20の軸方向を水平方向に沿って配置した場合において、第1通路31が、左右対称になるように3本ずつ形成され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。
例えば、左右のいずれかの側の第1通路だけが形成されていてもよい。
ただし、第1通路を左右対称に形成することにより、潤滑剤を左右均等に充填させることができるという点では、上記実施形態のような構成とすることがより好ましい。
上記実施形態では、第1通路31が、第1シール部材22の近傍から第2通路32に対して貫通する穴として形成され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。
ただし、第1通路を第1シール部材の近傍に形成することにより、油溜めから第1ブッシュと連結ピンの外周面との間に十分な潤滑剤を充填させることができるという点では、上記実施形態のような構成とすることがより好ましい。
Claims (6)
- 一対のブラケット部材と、
前記一対のブラケット部材間に配設されたボス部材と、
前記ボス部材の内周面に嵌着された第1ブッシュと、
前記一対のブラケット部材の内周面にそれぞれ嵌着された第2ブッシュと、
前記第1ブッシュと前記第2ブッシュとに互いに摺動可能な状態で挿嵌され、前記一対のブラケット部材と前記ボス部材とを互いに相対回転可能な状態で連結する連結ピンと、
前記連結ピンの両端部にそれぞれ設けられ、潤滑油が収容される一対の油溜め室と、
前記ボス部材における径方向に沿って形成され、前記潤滑油を供給する供給管に接続される給脂通路と、
前記給脂通路に連通し、前記連結ピンの外周面と前記ボス部材の面との間において、周方向に沿って形成されており、前記給脂通路から供給された前記潤滑油が充填される略円環状の油溜めと、
前記第1ブッシュの軸方向外側に配設されており、前記油溜めから供給され、前記第1ブッシュと前記連結ピンとの間の第1摺動面間に充填される潤滑油のシールを行う一対の第1シール部材と、
前記連結ピンにおける外周面から径方向内向きに形成され、前記第1摺動面間から前記潤滑油が供給される第1通路と、
前記連結ピンの軸方向に沿って形成され、前記第1通路および前記一対の油溜め室に連通し、前記第1通路から前記潤滑油が供給されるとともに前記油溜め室に対して前記潤滑油を供給する第2通路と、
前記第2ブッシュの軸方向内側にそれぞれ配設され、前記油溜め室から前記第2ブッシュと前記連結ピンとの間の第2摺動面間に充填される潤滑油のシールを行う一対の第2シール部材と、
を備えている軸受装置。 - 前記第1通路が、前記連結ピンの中心軸から放射方向に複数形成されている、
請求項1に記載の軸受装置。 - 前記第1シール部材は、前記油溜め側に向けて屈曲して配設された舌片を有している、
請求項1または2に記載の軸受装置。 - 前記前記第2シール部材は、前記潤滑油の外部への流出側に向けて屈曲して配設された舌片を有している、
請求項1から3のいずれか1項に記載の軸受装置。 - 前記第1通路は、前記連結ピンにおける前記各第1シール部材近傍の前記油溜め側の部位にそれぞれ形成されている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の軸受装置。 - 前記一対のブラケット部材の外側両端部に設けられた一対のストッパプレートを、
さらに備えている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の軸受装置。
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