JP4772661B2 - Construction machine pin, construction machine having the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、油圧ショベルやブルドーザ等の建設機械に使用されている支持ピンや連結ピン等のピンおよびこれを備えた建設機械、その製造方法に関する。   The present invention relates to a pin such as a support pin and a connection pin used in a construction machine such as a hydraulic excavator or a bulldozer, a construction machine including the pin, and a method of manufacturing the same.

近年、油圧ショベルのバケット等の可動部に使用される支持ピンには、支持ピンの外周部に配置されるボスに形成された給脂用の穴から給脂を行う場合（ボス給脂）と、支持ピン自体に給脂用の穴を形成して給脂を行う場合（ピン給脂）とがある。
このような給脂方法のうち、ボス給脂は、可動状態によって給脂を行うボスに形成された給脂口がボスの回転に伴って移動するために給脂用の配管の接続が困難であるという問題を有している。一方、ピン給脂では、ピンの側面に形成された給脂口から給脂を行うため、可動状態に関わらず給脂口の位置は一定であることから、給脂用の配管の接続を容易に行うことができる。 In recent years, a support pin used for a movable part such as a bucket of a hydraulic excavator has a case where grease is supplied from a greasing hole formed in a boss disposed on an outer peripheral part of the support pin (boss lubrication). There is a case where a greasing hole is formed in the support pin itself to perform greasing (pin greasing).
Of these greasing methods, the boss greasing is difficult to connect to the greasing piping because the greasing port formed on the boss that grits in the movable state moves with the rotation of the boss. There is a problem that there is. On the other hand, in the case of pin greasing, since the greasing is performed from the greasing port formed on the side surface of the pin, the position of the greasing port is constant regardless of the movable state. Can be done.

例えば、特許文献１には、ピンの軸方向に沿って形成された中心孔に対して給脂を行うピン給脂が可能な支持軸の構造が開示されている。そして、この特許文献１には、ピン給脂を行う構造の支持軸の表面（外周面）に、高周波熱処理によって表面硬化層を形成することについても開示されている。これにより、中心孔からの分岐孔の開口部周縁部等のように、強度が低下し易い部分を有する構造であっても、重大な損傷が発生しにくい支持軸を形成している。
特開２００６−２９２０２６号公報（平成１８年１０月２６日公開） For example, Patent Literature 1 discloses a structure of a support shaft capable of supplying a pin with grease for supplying grease to a central hole formed along the axial direction of the pin. And this patent document 1 is also disclosed about forming a hardened surface layer by high frequency heat treatment on the surface (outer peripheral surface) of a support shaft having a structure for performing pin greasing. Thereby, even if it is a structure which has a part where intensity | strength falls easily like the opening peripheral part of a branch hole from a center hole, the support shaft which does not generate | occur | produce a serious damage is formed.
JP 2006-292026 A (released on October 26, 2006)

しかしながら、上記従来の支持軸の構造では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記支持軸の構造では、高周波加熱処理によって表面硬化層を設けることにより、分岐孔周辺における強度を向上させているが、支持軸には表面硬化処理時に付与された熱による熱応力が残存する。このとき、表面硬化層とその深部に隣接する素地部との境界部分では、圧縮応力から引張り応力に反転した状態となっており、支持軸に対して外部から応力が掛かると、この境界部分から亀裂が入って支持軸の強度を低下させてしまうおそれがある。 However, the structure of the conventional support shaft has the following problems.
That is, in the structure of the support shaft described above, the strength around the branch holes is improved by providing a surface hardened layer by high-frequency heat treatment, but thermal stress due to heat applied during the surface hardening treatment remains on the support shaft. To do. At this time, the boundary portion between the hardened surface layer and the base portion adjacent to the deep portion is in a state reversed from the compressive stress to the tensile stress, and when a stress is applied to the support shaft from the outside, the boundary portion There is a possibility that the strength of the support shaft may be reduced due to cracks.

本発明の課題は、ピン給脂タイプのピンを採用した場合でも、ピンの強度低下を抑制することが可能な建設機械のピンおよびこれを備えた建設機械、その製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a construction machine pin capable of suppressing a reduction in the strength of the pin even when a pin greasing type pin is employed, a construction machine including the same, and a method of manufacturing the construction machine. .

第１の発明に係る建設機械のピンは、建設機械の可動部に使用されており、表面強化処理が施された略円柱状のピンであって、給脂穴と、枝穴と、表面硬化層と、素地部と、塑性変形部と、を備えている。給脂穴は、ピンの軸方向に沿ってピンの中心付近に形成されている。枝穴は、ピンの外周面と給脂穴とを連通させるように、略円柱状のピンの略半径方向に沿って形成されている。表面硬化層は、ピンの表面から所定の深さまで表面強化処理が施されている。素地部は、表面硬化層に対して内側に隣接する位置にあり、表面強化処理が施されていない。塑性変形部は、枝穴内において表面硬化層と素地部との境界部分を含むように形成されている。   The pin of the construction machine according to the first invention is a substantially cylindrical pin used for a movable part of the construction machine and subjected to a surface strengthening treatment, and includes a greasing hole, a branch hole, and a surface hardening. A layer, a base portion, and a plastic deformation portion are provided. The greasing hole is formed near the center of the pin along the axial direction of the pin. The branch hole is formed along the substantially radial direction of the substantially cylindrical pin so that the outer peripheral surface of the pin communicates with the greasing hole. The surface hardened layer is subjected to a surface strengthening treatment from the surface of the pin to a predetermined depth. The base portion is in a position adjacent to the inner side with respect to the surface hardened layer and is not subjected to the surface strengthening treatment. The plastic deformation portion is formed so as to include a boundary portion between the surface hardened layer and the base portion within the branch hole.

ここでは、油圧ショベル等の建設機械の駆動部に用いられる作業機ピンやブルドーザ等の履帯用のピン等において、ピン給脂を行うために形成された給脂穴に連通する枝穴が形成された略半径方向における表面硬化層と素地部との境界部分を含むように、ピンの表層から境界部分にかけて塑性変形部を形成している。
ここで、塑性変形部が形成される枝穴は、ピンの軸方向に沿って形成された給脂用の給脂穴とピンの外周面とを連通させるために半径方向に沿って形成された１本あるいは複数本の貫通穴であって、給脂穴に注入された潤滑剤（油）をピンの外周面へと誘導する。 Here, a branch hole communicating with a greasing hole formed to perform pin greasing is formed in a work machine pin used for a drive unit of a construction machine such as a hydraulic excavator or a crawler belt pin such as a bulldozer. Further, the plastic deformation portion is formed from the surface layer of the pin to the boundary portion so as to include the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion in the substantially radial direction.
Here, the branch hole in which the plastically deformed portion is formed was formed along the radial direction in order to connect the grease supply hole formed along the axial direction of the pin and the outer peripheral surface of the pin. One or a plurality of through holes, and the lubricant (oil) injected into the greasing hole is guided to the outer peripheral surface of the pin.

通常、表面強化処理が施された略円柱状のピンの半径方向に沿って給脂穴に連通する枝穴が形成されたピンでは、給脂口の位置が変わるボス給脂と比較して給脂用の配管接続が容易になるものの、以下のような問題を有している。すなわち、本願発明のようなピン給脂タイプでは、ピンの表面強化処理時に付与された熱の影響によってピンの内部に応力が発生し、特に、ピンの軸方向における表面硬化層と素地部との境界部分において圧縮応力が引張り応力に反転する。このため、ピンに外力が付与されると、枝穴の形成自体による強度低下に加えて、その表面硬化層と素地部との境界部分から割れが入りやすくなり、ピンの強度を低下させてしまうおそれがある。   Normally, a pin with a branch hole that communicates with the greasing hole along the radial direction of a substantially cylindrical pin that has undergone surface strengthening treatment is lubricated compared to a boss greasing where the position of the greasing port changes. Although it is easy to connect the oil piping, it has the following problems. That is, in the pin greasing type as in the present invention, stress is generated inside the pin due to the effect of heat applied during the surface strengthening treatment of the pin, and in particular, between the surface hardened layer and the base portion in the axial direction of the pin. The compressive stress is reversed to the tensile stress at the boundary portion. For this reason, when an external force is applied to the pin, in addition to a decrease in strength due to the formation of the branch hole itself, cracks are likely to enter from the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion, thereby reducing the strength of the pin. There is a fear.

本発明の建設機械のピンでは、このような表面強化処理が施されたピンの枝穴内における、表面硬化層と素地部との境界部分を含むように塑性変形部を形成している。
これにより、ピン給脂を行う構造を採用したピンの外部から応力がかかった場合でも、表面硬化層と素地部との境界部分に形成された塑性変形部によって、割れの発生を抑制することができる。この結果、給脂穴に連通する枝穴を有する構造を採用して、給脂するための配管接続を容易化するとともに、強度的にも優れたピンを提供することができる。 In the pin of the construction machine of the present invention, the plastic deformation portion is formed so as to include the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion in the branch hole of the pin subjected to such surface strengthening treatment.
As a result, even when stress is applied from the outside of the pin that employs a pin greasing structure, the occurrence of cracks can be suppressed by the plastic deformation portion formed at the boundary portion between the hardened surface layer and the base portion. it can. As a result, a structure having a branch hole communicating with the greasing hole can be adopted to facilitate piping connection for greasing and to provide a pin excellent in strength .

また、ここでは、塑性変形部が、ピンの外周面（表層）から表面硬化層と素地部との境界部分にかけて形成されている。
これにより、ピンの表層側から加工工具等を挿入して、上記境界部分を含む位置まで塑性変形させることで、塑性変形部の形成を容易化するとともに、容易に所望の強度を有するピンを形成することができる。また、枝穴内における表層から上記境界部分までの円周部分を塑性変形させることで、塑性変形部の面積を増大させて、枝穴の形成によって低下しやすいピンの強度をさらに向上させることができる。 Further, here, the plastic deformation portions are formed over the boundary portion between the surface hardened layer and the base material portion from the outer peripheral surface (the surface) of the pin.
This facilitates the formation of the plastic deformation part and easily forms a pin having a desired strength by inserting a processing tool or the like from the surface layer side of the pin and plastically deforming it to a position including the boundary portion. can do. In addition, by plastically deforming the circumferential portion from the surface layer to the boundary portion in the branch hole, the area of the plastic deformation portion can be increased, and the strength of the pin that tends to decrease due to the formation of the branch hole can be further improved. .

第２の発明に係る建設機械は、第１の発明に係る建設機械のピンを備えている。
これにより、上述したように、ピン給脂を行うことが可能な構造を採用した場合でも、強度面で優れたピンを使用することができるため、使用するピンを細くすることができる、建設機械に含まれる可動部における信頼性を向上させることができる、といった効果を得ることができる。 Construction machine according to the second aspect of the present invention comprises a pin for a construction machine according to the first invention.
As a result, as described above, even when a structure capable of performing pin greasing is employed, since a pin excellent in strength can be used, the construction machine can be thinned. The effect that the reliability in the movable part contained in can be improved can be acquired.

第３の発明に係る建設機械のピンの製造方法は、建設機械の可動部に使用されており、表面強化処理が施された略円柱状のピンの製造方法であって、第１から第３のステップを備えている。第１のステップは、ピンの外周面とピンの軸方向に沿って形成された給脂穴とを略円柱状の半径方向に沿って連通させる枝穴を形成する。第２のステップは、ピンの表面に対して表面強化処理により表面硬化層を形成する。第３のステップは、枝穴内における表面硬化層とその内側の素地部との境界部分を含むように、ピンの表層から境界部分にかけて塑性変形部を形成する。 A method for manufacturing a pin for a construction machine according to a third aspect of the present invention is a method for manufacturing a substantially cylindrical pin that is used for a movable part of a construction machine and is subjected to a surface strengthening treatment. Has the steps. A 1st step forms the branch hole which connects the outer peripheral surface of a pin, and the greasing hole formed along the axial direction of the pin along the substantially cylindrical radial direction. In the second step, a hardened surface layer is formed on the surface of the pin by a surface strengthening treatment. In the third step, a plastic deformation portion is formed from the surface layer of the pin to the boundary portion so as to include the boundary portion between the surface hardened layer and the inner base portion in the branch hole.

ここでは、例えば、油圧ショベル等の建設機械の駆動部に用いられる作業機ピンや履帯用のピン等において、給脂用に形成されている給脂穴に連通するように枝穴を形成した後、高周波加熱等の表面強化処理を施す。そして、この枝穴における略半径方向における表面硬化層と素地部との境界部分を含むように塑性変形部を形成する。
ここで、塑性変形部が形成される枝穴は、ピンの軸方向に沿って形成された給脂用の給脂穴とピンの外周面とを連通させるために略半径方向に沿って形成される１本あるいは複数本の貫通穴であって、給脂穴に注入された潤滑剤（油）をピンの外周面へと誘導する。 Here, for example, after a branch hole is formed so as to communicate with a greasing hole formed for greasing in a working machine pin or a crawler belt pin used in a drive unit of a construction machine such as a hydraulic excavator Then, surface strengthening treatment such as high frequency heating is performed. And a plastic deformation part is formed so that the boundary part of the surface hardening layer and base part in the substantially radial direction in this branch hole may be included.
Here, the branch hole in which the plastically deformed portion is formed is formed along a substantially radial direction in order to communicate the grease supply hole formed along the axial direction of the pin and the outer peripheral surface of the pin. One or a plurality of through-holes that guide the lubricant (oil) injected into the greasing hole to the outer peripheral surface of the pin.

通常、表面強化処理が施された略円柱状のピンの半径方向に沿って給脂穴に連通する枝穴が形成されたピンでは、ボス給脂と比較して給脂用の配管接続が容易になるものの、以下のような問題を有している。すなわち、本願発明で製造されるピン給脂タイプのピンでは、ピンの表面強化処理時に付与された熱の影響によってピンの内部に応力が発生し、特に、ピンの軸方向における表面硬化層と素地部との境界部分において圧縮応力が引張り応力に反転している。このため、ピンに外力が付与されると、枝穴の形成自体による強度低下に加えて、その表面硬化層と素地部との境界部分から割れが入りやすくなり、ピンの強度を低下させてしまうおそれがある。   Normally, a pin with a branch hole that communicates with the greasing hole along the radial direction of a substantially cylindrical pin that has undergone a surface strengthening treatment makes it easier to connect the greasing pipe than boss greasing However, it has the following problems. That is, in the pin greasing type pin manufactured by the present invention, stress is generated inside the pin due to the effect of heat applied during the surface strengthening treatment of the pin, and in particular, the surface hardened layer and the base in the axial direction of the pin. The compressive stress is reversed to the tensile stress at the boundary with the part. For this reason, when an external force is applied to the pin, in addition to a decrease in strength due to the formation of the branch hole itself, cracks are likely to enter from the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion, thereby reducing the strength of the pin. There is a fear.

本発明の建設機械のピンの製造方法では、このような表面強化処理が施されたピンの枝穴内における、表面硬化層と素地部との境界部分を含むように塑性変形部を形成している。
これにより、ピン給脂を行う構造を採用したピンの外部から応力がかかった場合でも、表面硬化層と素地部との境界部分に形成された塑性変形部によって、割れの発生を抑制することができる。この結果、給脂穴に連通する枝穴を有する構造を採用して、給脂するための配管接続を容易化するとともに、強度的にも優れたピンを提供することができる。 In the manufacturing method of the pin of the construction machine of the present invention, the plastic deformation portion is formed so as to include the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion in the branch hole of the pin subjected to such surface strengthening treatment. .
As a result, even when stress is applied from the outside of the pin that employs a pin greasing structure, the occurrence of cracks can be suppressed by the plastic deformation portion formed at the boundary portion between the hardened surface layer and the base portion. it can. As a result, a structure having a branch hole communicating with the greasing hole can be adopted to facilitate piping connection for greasing and to provide a pin excellent in strength.

また、ここでは、ピンの表層から、枝穴内における割れ等が発生し易い表面硬化層と素地部との境界部分までに渡って、塑性変形部を形成している。  Here, the plastically deformed portion is formed from the surface layer of the pin to the boundary portion between the hardened surface layer and the base portion where cracks in the branch hole are likely to occur.
これにより、例えば、バニシング加工工具等を用いて枝穴内に塑性変形部を形成する場合でも、表層部分の表面硬化層から素地部の境界部分まで塑性変形させることができる。この結果、切削加工時に形成された枝穴の表面粗さを解消しつつ、表層から上記境界部分までに渡って強化部分を形成して、ピンの強度低下をより効果的に防止することができる。  Thereby, even when forming a plastic deformation part in a branch hole using a burnishing tool etc., for example, it can be plastically deformed from the surface hardening layer of a surface layer part to the boundary part of a base part. As a result, it is possible to more effectively prevent the strength of the pin from being reduced by eliminating the surface roughness of the branch hole formed during the cutting process and forming the reinforced portion from the surface layer to the boundary portion. .

第４の発明に係る建設機械のピンの製造方法は、第３の発明に係る建設機械のピンの製造方法であって、第２のステップでは、高周波焼入れによって表面硬化層を形成する。
ここでは、ピンの表面強化処理を行う方法として、高周波焼入れを採用している。
これにより、比較的安価な方法により、ピンの表層から所定の深さまでの強度を向上させることができる。 A method for manufacturing a pin for a construction machine according to a fourth invention is a method for manufacturing a pin for a construction machine according to the third invention, and in the second step, the surface hardened layer is formed by induction hardening.
Here, induction hardening is adopted as a method for performing the surface strengthening treatment of the pins.
Thereby, the strength from the surface layer of the pin to a predetermined depth can be improved by a relatively inexpensive method.

第５の発明に係る建設機械のピンの製造方法は、第３または第４の発明に係る建設機械のピンの製造方法であって、第３のステップでは、バニシング加工によって、枝穴における所定の位置に塑性変形部を形成する。
ここでは、少なくとも表面硬化層と素地部との境界部分を含むように形成される塑性変形部を、バニシング加工によって形成している。 Method of manufacturing a pin for a construction machine according to a fifth aspect of the present invention is the third or fourth method of manufacturing a pin for a construction machine according to the inventions of the third step, the burnishing, given in Edaana A plastic deformation portion is formed at the position of.
Here, the plastic deformation portion formed so as to include at least the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion is formed by burnishing.

これにより、バニシング加工工具を、枝穴内へ挿入してバニシングローラ等によって接触した部分を塑性変形させることで、塑性変形部を比較的容易に形成することができる。   Accordingly, the plastic deformation portion can be formed relatively easily by inserting the burnishing tool into the branch hole and plastically deforming the portion that is contacted by the burnishing roller or the like.

本発明に係る建設機械のピンによれば、ピン給脂を行う構造を有するピンにおいて、ピンの外部から応力がかかった場合でも、表面硬化層と素地部との境界部分における割れの発生を抑制しつつ、給脂するための配管接続を容易化するとともに、強度的にも優れたピンを提供することができる。   According to the pin of the construction machine according to the present invention, in the pin having a structure for supplying the pin, even when stress is applied from the outside of the pin, the occurrence of cracking at the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion is suppressed. In addition, it is possible to facilitate the connection of the pipe for supplying the grease and to provide a pin excellent in strength.

本発明の一実施形態に係る建設機械の支持ピン（建設機械のピン）２０を採用した油圧ショベル１およびその製造方法について、図１〜図１３を用いて説明すれば以下の通りである。
［油圧ショベル１全体の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、旋回台３と、作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、機器室９と、キャブ１０と、を備えている。 A hydraulic excavator 1 employing a construction machine support pin (construction machine pin) 20 according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described below with reference to FIGS.
[Configuration of hydraulic excavator 1 as a whole]
As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment includes a lower traveling body 2, a swivel base 3, a work implement 4, a counterweight 5, an engine 6, an equipment room 9, and a cab 10. It is equipped with.

下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯Ｐを回転させることで、油圧ショベル１を前進、後進させるとともに、上面側に旋回台３を旋回可能な状態で搭載している。
旋回台３は、下部走行体２上において、任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、キャブ１０とを搭載している。 The lower traveling body 2 has the crawler belt P wound around the left and right ends of the traveling direction rotated to move the excavator 1 forward and backward, and the swivel base 3 is mounted on the upper surface side in a swingable state. .
The swivel base 3 can be swung in any direction on the lower traveling body 2, and has a work machine 4, a counterweight 5, an engine 6, and a cab 10 mounted on the upper surface.

作業機４は、ブーム１１と、ブーム１１の先端に取り付けられたアーム１２と、アーム１２の先端に取り付けられたバケット１３とを含むように構成されている。そして、作業機４は、図示しない油圧回路に含まれる各油圧シリンダ１１ａ，１２ａ，１３ａ等によって、ブーム１１やアーム１２、バケット１３等を上下に移動させながら、土木工事の現場において土砂や砂礫等の掘削作業を行う。さらに、作業機４に含まれるバケット１３は、バケット１３を駆動するためのバケットリンク機構１６（図２等参照）の中に、後述する支持ピン２０を採用している。なお、このバケットリンク機構１６および支持ピン２０については、後段にて詳述する。   The work machine 4 is configured to include a boom 11, an arm 12 attached to the tip of the boom 11, and a bucket 13 attached to the tip of the arm 12. The work implement 4 moves the boom 11, the arm 12, the bucket 13, and the like up and down by hydraulic cylinders 11 a, 12 a, 13 a, and the like included in a hydraulic circuit (not shown), and the earth and sand, gravel, etc. Excavation work. Further, the bucket 13 included in the work machine 4 employs a support pin 20 described later in a bucket link mechanism 16 (see FIG. 2 and the like) for driving the bucket 13. The bucket link mechanism 16 and the support pin 20 will be described in detail later.

カウンタウェイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために旋回台３の後部に設けられている。
エンジン６は、下部走行体２や作業機４を駆動するための駆動源であって、カウンタウェイト５に隣接する位置に配置されている。 The counterweight 5 is made of, for example, scrap iron or concrete in a box formed by assembling steel plates and hardened, and is provided at the rear part of the swivel base 3 to balance the vehicle body during mining or the like. ing.
The engine 6 is a drive source for driving the lower traveling body 2 and the work implement 4, and is disposed at a position adjacent to the counterweight 5.

機器室９は、作業機４の後方に配置されており、図示しない燃料タンク、作動油タンクおよび操作弁等を収容する。
キャブ１０は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、旋回台３上における作業機４の側方となる左側前部に配置されている。 The equipment room 9 is disposed behind the work machine 4 and houses a fuel tank, a hydraulic oil tank, an operation valve, and the like (not shown).
The cab 10 is a driver's cab in which an operator of the excavator 1 gets on and off, and is disposed on the left front side on the swivel 3 so that the tip of the work machine 4 can be seen. .

［バケット１３のバケットリンク機構１６］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図２および図３に示すように、バケット１３を駆動するためのバケットリンク機構１６を備えている。
バケットリンク機構１６は、上述したバケット１３を駆動する油圧シリンダ１３ａと連結されており、第１リンク部材１６ａ、第２リンク部材１６ｂ等を含むように構成されている。 [Bucket link mechanism 16 of bucket 13]
As shown in FIGS. 2 and 3, the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment includes a bucket link mechanism 16 for driving the bucket 13.
The bucket link mechanism 16 is connected to the hydraulic cylinder 13a that drives the bucket 13 described above, and includes a first link member 16a, a second link member 16b, and the like.

第１リンク部材１６ａは、一方の端部がアーム１２の先端部付近に、他方の端部が第２リンク部材１６ｂに、それぞれ回動可能な状態で連結されている。そして、第１リンク部材１６ａと第２リンク部材１６ｂとの連結部分には、油圧シリンダ１３ａの先端が接続されている。このため、バケット１３を駆動する際には、油圧シリンダ１３ａを伸縮させることで、第１・第２リンク部材１６ａ，１６ｂの連結位置を変更してバケット１３の向きを切り換える。   One end of the first link member 16a is connected to the vicinity of the tip of the arm 12, and the other end is connected to the second link member 16b in a rotatable state. And the front-end | tip of the hydraulic cylinder 13a is connected to the connection part of the 1st link member 16a and the 2nd link member 16b. For this reason, when driving the bucket 13, the hydraulic cylinder 13 a is expanded and contracted to change the connection position of the first and second link members 16 a and 16 b to switch the direction of the bucket 13.

第２リンク部材１６ｂは、一方の端部が第１リンク部材１６ａに、他方の端部がバケット１３の連結部１３ｂに、それぞれ回動可能な状態で連結されている。
また、バケット１３は、支持部２５を介してアーム１２の先端部と連結されており、支持部２５を中心として回動する。
本実施形態では、特に、図２および図３に示すように、上記第１リンク部材１６ａとアーム１２との連結部分の回動中心となる支持ピン２０（図４および図５参照）に対して、本発明を採用している。 One end of the second link member 16b is connected to the first link member 16a and the other end is connected to the connecting portion 13b of the bucket 13 in a rotatable state.
Further, the bucket 13 is connected to the distal end portion of the arm 12 via the support portion 25 and rotates around the support portion 25.
In this embodiment, in particular, as shown in FIGS. 2 and 3, with respect to the support pin 20 (see FIGS. 4 and 5) serving as the rotation center of the connecting portion between the first link member 16 a and the arm 12. The present invention is adopted.

（支持ピン２０）
支持ピン２０は、図４に示すように、給脂装置３０を用いて側面に形成された給脂口２１ｃから給脂を行う、いわゆるピン給脂を可能とするために、以下のような構成を有している。
すなわち、支持ピン２０は、図４〜図７に示すように、給脂通路（給脂穴２１ａ、枝穴２１ｂ）と、表層に形成された表面硬化層３１（図６参照）と、その深部の素地部３２（図６参照）と、枝穴２１ｂ内に形成された塑性変形部３３（図７参照）と、を含むように構成されている。 (Support pin 20)
As shown in FIG. 4, the support pin 20 has the following configuration in order to enable so-called pin greasing, in which greasing is performed from a greasing port 21 c formed on the side surface using the greasing device 30. have.
That is, as shown in FIGS. 4 to 7, the support pin 20 includes a greasing passage (a greasing hole 21 a and a branch hole 21 b), a surface hardened layer 31 (see FIG. 6) formed on the surface layer, and a deep portion thereof. The base portion 32 (see FIG. 6) and the plastic deformation portion 33 (see FIG. 7) formed in the branch hole 21b are included.

また、支持ピン２０は、材質がＳＮＣＭ（ニッケルクロムモリブデン銅）４４７の鋼材によって構成されており、ピン径が１４０ｍｍ、長さが６００ｍｍの略円柱状の部材である。このように、鋼材の中にニッケルを混入することで、後述する高周波加熱処理（高周波焼入れ処理）によって、通常の深さ（約３．０ｍｍ程度）よりも支持ピン２０の深部（約２０ｍｍ程度）まで表面硬化層３１を形成することができる。   The support pin 20 is made of a steel material of SNCM (nickel chrome molybdenum copper) 447, and is a substantially cylindrical member having a pin diameter of 140 mm and a length of 600 mm. Thus, by mixing nickel into the steel material, the deeper portion (about 20 mm) of the support pin 20 than the normal depth (about 3.0 mm) by high-frequency heat treatment (high-frequency quenching treatment) described later. The hardened surface layer 31 can be formed.

給脂穴２１ａは、図５に示すように、略円柱状の支持ピン２０の側面に形成された給脂用の通路であって、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、支持ピン２０の断面円の中心を通るように、支持ピン２０の軸方向に沿って形成されている。また、給脂穴２１ａは、図６（ｂ）に示すように、支持ピン２０における一方の端部に形成された給脂口２１ｃから軸方向におけるほぼ中心部分にかけて、支持ピン２０の長さの約半分の長さで形成されている。   As shown in FIG. 5, the greasing hole 21a is a greasing passage formed on the side surface of the substantially cylindrical support pin 20, as shown in FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b). The support pin 20 is formed along the axial direction of the support pin 20 so as to pass through the center of the cross-sectional circle. Moreover, as shown in FIG.6 (b), the greasing hole 21a is the length of the support pin 20 from the greasing port 21c formed in the one end part in the support pin 20 to the substantially center part in an axial direction. About half the length.

枝穴２１ｂは、図５に示すように、支持ピン２０の外周面において、軸方向におけるほぼ中央部分に形成された給脂用の通路である。そして、枝穴２１ｂは、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、支持ピン２０内部まで形成された給脂穴２１ａの端部と連通するように、支持ピン２０の外周面から支持ピン２０の断面円の半径方向に沿って形成されている。   As shown in FIG. 5, the branch hole 21 b is a greasing passage formed in a substantially central portion in the axial direction on the outer peripheral surface of the support pin 20. As shown in FIGS. 6A and 6B, the branch hole 21 b communicates with the end portion of the greasing hole 21 a formed up to the inside of the support pin 20. Are formed along the radial direction of the cross-sectional circle of the support pin 20.

給脂口２１ｃは、図５等に示すように、給脂穴２１ａの入り口部分として、支持ピン２０の側面に形成されている。また、給脂口２１ｃは、給脂穴２１ａの断面積よりも径が大きい略円錐形状になるように形成されている。このため、径が大きくなる支持ピン２０の端部にセットされる給脂装置３０（図４参照）の注入口を給脂口２１ｃに対して容易に挿入することができる。   As shown in FIG. 5 and the like, the greasing port 21c is formed on the side surface of the support pin 20 as an entrance portion of the greasing hole 21a. The greasing port 21c is formed to have a substantially conical shape having a diameter larger than the cross-sectional area of the greasing hole 21a. For this reason, the inlet of the greasing apparatus 30 (refer FIG. 4) set to the edge part of the support pin 20 whose diameter becomes large can be easily inserted with respect to the grease inlet 21c.

以上の構成により、給脂装置３０によって給脂口２１ｃから注入される潤滑剤は、給脂穴２１ａを通って支持ピン２０の中央部まで進み、枝穴２１ｂへと進入していく。そして、枝穴２１ｂを通って支持ピン２０の外周面へ達した潤滑剤は、図４に示す支持ピン２０の外周面と、その外周面を覆うように取り付けられたボス２２との間の隙間２２ａに流れ込む。この結果、支持ピン２０の側面からピン給脂によって給脂装置３０によって自動的に注入された潤滑剤を、支持ピン２０の外周面とボス２２の内周面との間の隙間２２ａに充填することができる。   With the above configuration, the lubricant injected from the greasing port 21c by the greasing device 30 proceeds to the central portion of the support pin 20 through the greasing hole 21a and enters the branch hole 21b. The lubricant that has reached the outer peripheral surface of the support pin 20 through the branch hole 21b is a gap between the outer peripheral surface of the support pin 20 shown in FIG. 4 and the boss 22 attached so as to cover the outer peripheral surface. It flows into 22a. As a result, the lubricant automatically injected from the side surface of the support pin 20 by the grease supply device 30 by filling the pin is filled in the gap 22 a between the outer peripheral surface of the support pin 20 and the inner peripheral surface of the boss 22. be able to.

表面硬化層３１は、後述する支持ピン２０の製造方法において、高周波加熱処理によって支持ピン２０の外周面に対して焼入れされた硬度の高い層である。そして、表面硬化層３１は、図６（ｂ）および図７に示すように、支持ピン２０の表層から約２０ｍｍ程度の深部まで形成されている。
素地部３２は、図６（ｂ）および図７に示すように、支持ピン２０における表面硬化層３１との境界Ｘよりも深部にあり、表面硬化層３１よりも表面硬度が低い層である。つまり、素地部３２は、支持ピン２０における上述した高周波加熱処理によって硬度アップしていない部分であって、素材としてのＳＮＣＭ４４７の持つ硬度とほぼ同程度の硬度を有している。 The surface hardened layer 31 is a layer having high hardness that is hardened on the outer peripheral surface of the support pin 20 by high-frequency heat treatment in the manufacturing method of the support pin 20 described later. The hardened surface layer 31 is formed from the surface layer of the support pin 20 to a depth of about 20 mm, as shown in FIGS.
As shown in FIG. 6B and FIG. 7, the base portion 32 is a layer deeper than the boundary X with the surface hardened layer 31 in the support pin 20 and has a lower surface hardness than the surface hardened layer 31. That is, the base portion 32 is a portion of the support pin 20 that has not been increased in hardness by the above-described high-frequency heat treatment, and has substantially the same hardness as the SNCM 447 as a material.

塑性変形部３３は、後述する製造方法において加工装置５０のバニシング加工工具５３（図１２および図１３参照）によって枝穴２１ｂの表層部分を塑性変形させた部分である。また、塑性変形部３３は、図７に示すように、枝穴２１ｂ内における、支持ピン２０の表層から表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘの部分を越える位置までの領域に形成されている。さらに、この塑性変形部３３は、後述するバニシング加工工具５３によって、バニシング量が０．０１４ｍｍに設定されて形成される。なお、このバニシング量の設定値は、支持ピン２０の強度を確保するために、枝穴２１ｂ内の表面粗さ、想定される外部応力に基づいて、必要な変形（へこみ）量を算出することで得ることができる。   The plastic deformation portion 33 is a portion obtained by plastically deforming the surface layer portion of the branch hole 21b by the burnishing tool 53 (see FIGS. 12 and 13) of the processing device 50 in the manufacturing method described later. Further, as shown in FIG. 7, the plastically deformed portion 33 is formed in a region in the branch hole 21b from the surface layer of the support pin 20 to a position beyond the boundary X portion between the surface hardened layer 31 and the base portion 32. ing. Further, the plastic deformation portion 33 is formed with a burnishing amount set to 0.014 mm by a burnishing tool 53 described later. The set value of the burnishing amount is calculated by calculating the necessary deformation (dent) amount based on the surface roughness in the branch hole 21b and the assumed external stress in order to ensure the strength of the support pin 20. Can be obtained at

通常、このような枝穴２１ｂは切削加工によって形成される（図１０および図１１参照）ことから、枝穴２１ｂの表面には細かい凹凸が形成される。このため、この塑性変形部３３を、枝穴２１ｂの切削加工後に枝穴２１ｂに沿って形成することで、枝穴２１ｂ内の表面における表面粗さを低減して、枝穴２１ｂを形成したことによるピン強度の低下を防止することができる。   Usually, such a branch hole 21b is formed by cutting (see FIG. 10 and FIG. 11), and therefore fine irregularities are formed on the surface of the branch hole 21b. For this reason, the plastic deformation portion 33 is formed along the branch hole 21b after cutting the branch hole 21b, thereby reducing the surface roughness on the surface in the branch hole 21b and forming the branch hole 21b. It is possible to prevent the pin strength from being reduced.

ここで、このような支持ピン２０においては、支持ピン２０の表層から深部にかけて、ピン強度（ＨＲＣ硬度）、支持ピン２０の曲げ応力、熱応力（本発明適用前、適用後）が、図８に示すグラフのように分布している。なお、各グラフの説明について具体的に説明すれば以下の通りである。
ピン強度は、ＨＲＣ硬度を示す指標であって、図８に示すように、高周波加熱によって硬化処理された表層から約２０ｍｍの深さまでが硬度が高くなっている。つまり、図８のグラフでは、表層から約２０ｍｍの深さまでが表面硬化層３１であって、約２０ｍｍよりも深部が素地部３２であることが分かる。 Here, in such a support pin 20, the pin strength (HRC hardness), the bending stress of the support pin 20, and the thermal stress (before and after application of the present invention) are shown in FIG. It is distributed as shown in the graph. The description of each graph will be specifically described as follows.
The pin strength is an index indicating the HRC hardness, and as shown in FIG. 8, the hardness is high from the surface layer cured by high frequency heating to a depth of about 20 mm. That is, in the graph of FIG. 8, it can be seen that the surface hardened layer 31 extends from the surface layer to a depth of about 20 mm, and the base portion 32 is deeper than about 20 mm.

曲げ応力は、支持ピン２０に対して外力を付与した場合の曲げ応力を、支持ピン２０の表層からの距離による強度の変化を示したものである。つまり、図８のグラフでは、表層付近が曲げ応力が最も大きく、表層から深くなるに従って、曲げ強度が低下しているのが分かる。
熱応力（本発明適用前）は、高周波加熱処理時に支持ピン２０に対して付与された熱によって支持ピン２０の内部に生じた応力であって、支持ピン２０の表層から約２０〜３０ｍｍの範囲において応力が最大となる。また、この熱応力は、曲げ応力と合成されることにより、表層から約２０ｍｍの深さ位置において圧縮応力が引張り応力に反転する。この表層から約２０ｍｍの深さ位置は、上述した表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘ（図７参照）と一致する。そして、この境界Ｘでは、図８のグラフに示すように、ピン強度が低下する領域である。このため、支持ピン２０の外部から応力が付与されると、この境界Ｘにおいてクラックが入り易いという問題があった。特に、本実施形態のように、支持ピン２０の材質としてニッケルモリブデン銅（ＳＮＣＭ）を採用した場合には、後述する高周波加熱処理によって約２０ｍｍ程度の深い位置まで表面硬化層３１を形成できる一方で、支持ピン２０内に残留する熱応力は従来の材質のピンよりも大きくなってしまう。 The bending stress indicates a change in strength due to the distance from the surface layer of the support pin 20 to the bending stress when an external force is applied to the support pin 20. That is, in the graph of FIG. 8, it can be seen that the bending stress is the largest in the vicinity of the surface layer, and the bending strength decreases as the depth from the surface layer increases.
The thermal stress (before application of the present invention) is a stress generated inside the support pin 20 by heat applied to the support pin 20 during the high-frequency heat treatment, and is in a range of about 20 to 30 mm from the surface layer of the support pin 20. The stress becomes maximum at. Further, the thermal stress is combined with the bending stress, so that the compressive stress is reversed to the tensile stress at a depth position of about 20 mm from the surface layer. The depth position of about 20 mm from the surface layer coincides with the boundary X (see FIG. 7) between the surface hardened layer 31 and the base portion 32 described above. And in this boundary X, as shown to the graph of FIG. 8, it is an area | region where pin intensity | strength falls. For this reason, when stress is applied from the outside of the support pin 20, there is a problem that cracks are likely to occur at the boundary X. In particular, when nickel molybdenum copper (SNCM) is adopted as the material of the support pin 20 as in the present embodiment, the surface hardened layer 31 can be formed to a deep position of about 20 mm by high-frequency heat treatment described later. The thermal stress remaining in the support pin 20 becomes larger than that of the conventional pin.

熱応力（本発明適用後）は、上述した高周波加熱後に、支持ピン２０に形成された枝穴２１ｂ内における支持ピン２０の表層から境界Ｘを越える位置までバニシング加工工具５３を用いて塑性変形させたことにより、上述した熱応力（本発明適用前）よりも支持ピン２０内に残留する応力が減少したことを示している。このように、高周波加熱によって支持ピン２０内に生じた応力を、バニシング加工工具５３を用いた塑性変形部３３の形成によって除去することで、表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘの部分におけるクラックの発生を防止することができる。   The thermal stress (after application of the present invention) is plastically deformed using the burnishing tool 53 from the surface layer of the support pin 20 to the position beyond the boundary X in the branch hole 21b formed in the support pin 20 after the above-described high-frequency heating. This shows that the stress remaining in the support pin 20 is reduced more than the thermal stress described above (before application of the present invention). Thus, by removing the stress generated in the support pins 20 by the high frequency heating by forming the plastic deformation portion 33 using the burnishing tool 53, the portion of the boundary X between the surface hardened layer 31 and the base portion 32 is obtained. The generation of cracks in can be prevented.

＜支持ピン２０の製造方法＞
本実施形態の支持ピン２０は、上述したような構成を備えており、以下のような製造方法によって製造される。
すなわち、本実施形態の支持ピン２０の製造方法は、図９のフローチャートに従って行われる。
ステップＳ１では、図１０および図１１に示すように、固定用治具５１に支持ピン２０を固定し、表面強化処理された支持ピン２０の表層から半径方向に沿って給脂穴２１ａに連通するまで、枝穴２１ｂを形成する。このとき、枝穴２１ｂの加工には、切削加工工具５２が使用される。 <Method for Manufacturing Support Pin 20>
The support pin 20 of the present embodiment has the above-described configuration and is manufactured by the following manufacturing method.
That is, the manufacturing method of the support pin 20 of this embodiment is performed according to the flowchart of FIG.
In step S1, as shown in FIGS. 10 and 11, the support pin 20 is fixed to the fixing jig 51, and communicates with the greasing hole 21a along the radial direction from the surface layer of the support pin 20 subjected to the surface strengthening treatment. Until this, the branch hole 21b is formed. At this time, the cutting tool 52 is used for processing the branch hole 21b.

ステップＳ２では、支持ピン２０の外周面に対して、高周波加熱による表面強化処理が施される。
ステップＳ３では、図１２に示すように、切削加工によって形成された枝穴２１ｂ内に、バニシング加工工具５３を挿入する。
ステップＳ４では、枝穴２１ｂの径よりも若干大きいバニシングローラ５３ａ（図１３参照）を先端に有するバニシング加工工具５３を用いて、図１３に示すように、枝穴２１ｂの内壁部分に沿って境界Ｘよりも深部（約３０ｍｍ付近）までバニシング加工工具５３を挿入して、塑性変形部３３を形成する。 In step S <b> 2, a surface strengthening process by high frequency heating is performed on the outer peripheral surface of the support pin 20.
In step S3, as shown in FIG. 12, the burnishing tool 53 is inserted into the branch hole 21b formed by cutting.
In step S4, using a burnishing tool 53 having a burnishing roller 53a (see FIG. 13) slightly larger than the diameter of the branch hole 21b at the tip, a boundary is formed along the inner wall portion of the branch hole 21b as shown in FIG. The burnishing tool 53 is inserted deeper than X (around 30 mm) to form the plastic deformation portion 33.

ステップＳ５では、バニシング加工工具５３を枝穴２１ｂから抜き取って、製造工程を終了する。
本実施形態では、以上のように、高周波加熱による表面硬化処理を施した支持ピン２０に対して、外周面から給脂穴２１ａに連通するまで切削加工工具５２によって枝穴２１ｂを形成する。そして、その枝穴２１ｂの内壁面を強化するために、バニシング加工工具５３を用いて、枝穴２１ｂ内における表層から境界Ｘを越える深さまで、塑性変形部３３を形成する。 In step S5, the burnishing tool 53 is extracted from the branch hole 21b, and the manufacturing process ends.
In the present embodiment, as described above, the branch hole 21b is formed by the cutting tool 52 until the support pin 20 subjected to the surface hardening process by high-frequency heating is communicated from the outer peripheral surface to the greasing hole 21a. And in order to strengthen the inner wall surface of the branch hole 21b, the plastic deformation part 33 is formed from the surface layer in the branch hole 21b to the depth beyond the boundary X using the burnishing tool 53.

これにより、ピン給脂を行うために必要な枝穴２１ｂを有する支持ピン２０であっても、枝穴２１ｂを設けたことによる支持ピン２０の強度低下を防止することができる。この結果、油圧ショベル１等の建設機械に使用されるピン給脂タイプの支持ピン２０の太さを、従来よりも細化することができる。   Thereby, even if it is the support pin 20 which has the branch hole 21b required in order to perform pin greasing, the strength fall of the support pin 20 by providing the branch hole 21b can be prevented. As a result, the thickness of the pin greasing type support pin 20 used in construction machines such as the hydraulic excavator 1 can be made thinner than before.

［本支持ピン２０の特徴］
（１）
本実施形態の支持ピン２０は、その側面からの給脂を可能とするピン給脂タイプの支持ピン２０であって、図６（ｂ）および図７に示すように、給脂穴２１ａと、枝穴２１ｂと、表面硬化層３１と、素地部３２と、塑性変形部３３と、を備えている。給脂穴２１ａは、支持ピン２０の軸方向に沿って中心部分に形成されており、外周面から径方向に沿って形成された枝穴２１ｂと連通する。塑性変形部３３は、枝穴２１ｂの内壁面における表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘを含むように形成されている。 [Features of this support pin 20]
(1)
The support pin 20 of the present embodiment is a pin greasing type support pin 20 that enables greasing from the side surface, and as shown in FIGS. 6 (b) and 7, a greasing hole 21a, The branch hole 21b, the surface hardening layer 31, the base part 32, and the plastic deformation part 33 are provided. The greasing hole 21a is formed in the central portion along the axial direction of the support pin 20, and communicates with the branch hole 21b formed along the radial direction from the outer peripheral surface. The plastic deformation portion 33 is formed so as to include the boundary X between the surface hardened layer 31 and the base portion 32 on the inner wall surface of the branch hole 21b.

これにより、ピン給脂を可能とする支持ピン２０を採用した場合でも、枝穴２１ｂを形成したことによる支持ピン２０の強度低下を防止することができる。よって、従来のボス給脂を行うピンと比較して、給脂口２１ｃの向きが不変であるため、支持ピン２０への給脂を自動化することが容易になる。また、ピン給脂タイプの支持ピン２０の強度を従来よりも向上させることができるため、同じ強度が必要な部位には従来よりも細いピンを使用することができる。   Thereby, even when the support pin 20 that enables pin lubrication is employed, it is possible to prevent a decrease in strength of the support pin 20 due to the formation of the branch hole 21b. Therefore, since the direction of the greasing port 21c is unchanged as compared with the conventional pin for performing boss greasing, it is easy to automate the greasing to the support pin 20. Moreover, since the intensity | strength of the pin supply type support pin 20 can be improved conventionally, a pin thinner than before can be used for the site | part which requires the same intensity | strength.

さらに、本実施形態のように、深部まで表面硬化層３１を形成することができる一方で内部に残留応力が残り易い材質の支持ピン２０を用いた場合でも、枝穴２１ｂ内における適切な位置に塑性変形部３３を形成することで、残留応力を効果的に低減することができる。   Furthermore, as in the present embodiment, even when the surface hardened layer 31 can be formed to a deep portion and the support pin 20 made of a material in which residual stress is likely to remain inside, the support pin 20 is used at an appropriate position in the branch hole 21b. By forming the plastic deformation portion 33, the residual stress can be effectively reduced.

（２）
本実施形態の油圧ショベル１の支持ピン２０では、図７に示すように、塑性変形部３３を、支持ピン２０の表層から表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘを越える深さ位置まで形成している。
これにより、枝穴２１ｂにおける塑性変形部３３の形成領域を増やすことで、支持ピン２０に枝穴２１ｂを設けたことによる支持ピン２０の強度低下を抑制し、枝穴２１ｂ内壁面の強度をさらに向上させることができる。また、切削加工による枝穴２１ｂの表面粗さを改善することもできるため、外部応力が付与された際の枝穴２１ｂ内におけるクラックの発生をより効果的に防止することができる。 (2)
In the support pin 20 of the excavator 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the plastic deformation portion 33 is moved from the surface layer of the support pin 20 to a depth position exceeding the boundary X between the surface hardened layer 31 and the base portion 32. Forming.
Thereby, by increasing the formation region of the plastic deformation portion 33 in the branch hole 21b, the strength reduction of the support pin 20 due to the branch hole 21b being provided in the support pin 20 is suppressed, and the strength of the inner wall surface of the branch hole 21b is further increased. Can be improved. Moreover, since the surface roughness of the branch hole 21b by cutting can also be improved, the generation | occurrence | production of the crack in the branch hole 21b when external stress is provided can be prevented more effectively.

（３）
本実施形態の油圧ショベル１では、図１に示すように、上述した支持ピン２０を備えている。
これにより、支持ピン２０の強度を確保しつつ、ピン給脂タイプの支持ピン２０を用いて、ピン給脂を自動化することが可能な油圧ショベル１を提供することができる。 (3)
As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment includes the support pins 20 described above.
Accordingly, it is possible to provide the hydraulic excavator 1 capable of automating the pin greasing using the pin greasing type support pin 20 while ensuring the strength of the support pin 20.

（４）
本実施形態の支持ピン２０の製造方法は、図９に示すように、略円柱状の支持ピン２０の円の中心に沿って形成された給脂穴２１ａを外周面へ連通させる枝穴２１ｂを切削加工によって形成するステップ（ステップＳ１）と、支持ピン２０の表面に表面硬化層３１を形成するステップ（ステップＳ２）と、枝穴２１ｂ内における表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘ部分を含むように、塑性変形部３３を形成するステップ（ステップＳ５）とを、備えている。 (4)
As shown in FIG. 9, the manufacturing method of the support pin 20 of the present embodiment includes a branch hole 21 b that allows a greasing hole 21 a formed along the center of a circle of the substantially cylindrical support pin 20 to communicate with the outer peripheral surface. Step (step S1) formed by cutting, step (step S2) of forming the surface hardened layer 31 on the surface of the support pin 20, and a boundary X portion between the surface hardened layer 31 and the base portion 32 in the branch hole 21b The step (step S5) of forming the plastic deformation part 33 is provided.

これにより、ピン給脂を可能とする支持ピン２０を採用した場合でも、枝穴２１ｂを形成したことによる強度低下を防止したピンを製造することができる。よって、従来のボス給脂を行うピンと比較して、給脂口２１ｃの向きが不変であるため、支持ピン２０への給脂を自動化することが容易な支持ピン２０を提供できる。また、製造したピン給脂タイプの支持ピン２０の強度を従来よりも向上させることができるため、従来よりも細いピンを使用することができる。   Thereby, even when the support pin 20 that enables pin lubrication is employed, it is possible to manufacture a pin that prevents a decrease in strength due to the formation of the branch hole 21b. Therefore, since the direction of the greasing port 21c is unchanged as compared with the conventional pin for performing boss greasing, it is possible to provide the support pin 20 that can easily automate the greasing to the support pin 20. Moreover, since the intensity | strength of the manufactured pin greasing type support pin 20 can be improved conventionally, a pin thinner than before can be used.

（５）
本実施形態の支持ピン２０の製造方法では、図９に示すように、支持ピン２０の表層に表面硬化層３１を形成するステップＳ２では、高周波加熱による表面強化処理を採用している。
これにより、比較的容易かつ安価に、支持ピン２０の表層に、硬度が高い層を形成することができる。また、本実施形態のように、支持ピン２０の材質としてニッケルモリブデン銅を用いた場合には、高周波加熱処理によって約２０ｍｍ程度の深さまで表面硬化層３１を形成することができる。 (5)
In the manufacturing method of the support pin 20 of this embodiment, as shown in FIG. 9, the surface strengthening process by high frequency heating is employ | adopted in step S2 which forms the surface hardening layer 31 in the surface layer of the support pin 20. As shown in FIG.
Thereby, a layer with high hardness can be formed on the surface layer of the support pin 20 relatively easily and inexpensively. Further, when nickel molybdenum copper is used as the material of the support pin 20 as in the present embodiment, the hardened surface layer 31 can be formed to a depth of about 20 mm by high frequency heat treatment.

（６）
本実施形態の支持ピン２０の製造方法では、図７に示すように、ステップＳ５における塑性変形部３３の形成時には、支持ピン２０の表層から表面硬化層３１と素地部３２との境界Ｘを越える深さ位置まで塑性変形部３３を形成する。
これにより、枝穴２１ｂ周辺の強度をさらに向上させて、ピン給脂タイプの支持ピン２０を採用した場合でも、ピン強度が低下してしまうことをさらに効果的に抑制することができる。 (6)
In the manufacturing method of the support pin 20 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, when the plastic deformation portion 33 is formed in step S5, the boundary X between the surface hardened layer 31 and the base portion 32 is exceeded from the surface layer of the support pin 20. The plastic deformation portion 33 is formed up to the depth position.
Thereby, even when the strength around the branch hole 21b is further improved and the pin greasing type support pin 20 is adopted, it is possible to more effectively suppress the pin strength from being lowered.

（７）
本実施形態の支持ピン２０の製造方法では、図９のステップＳ５における塑性変形部３３の形成には、図１２および図１３に示すように、バニシング加工工具５３を用いる。
これにより、バニシング加工工具５３の先端のバニシングローラ５３ａの径を枝穴２１ｂの径よりも若干大きめに調整することで、枝穴２１ｂに沿って塑性変形部３３を容易に形成することが可能になる。 (7)
In the manufacturing method of the support pin 20 of this embodiment, as shown in FIG. 12 and FIG. 13, the burnishing tool 53 is used for forming the plastic deformation portion 33 in step S5 of FIG.
Thereby, the plastic deformation part 33 can be easily formed along the branch hole 21b by adjusting the diameter of the burnishing roller 53a at the tip of the burnishing tool 53 to be slightly larger than the diameter of the branch hole 21b. Become.

［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）
上記実施形態では、本発明に係る支持ピン２０を、枝穴２１ｂにおける表層から表面硬化層３１、素地部３２の境界Ｘの部分を越える位置まで塑性変形部３３を形成することにより実現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。 [Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
In the above embodiment, an example in which the support pin 20 according to the present invention is realized by forming the plastic deformation portion 33 from the surface layer in the branch hole 21b to the position beyond the boundary X portion of the surface hardened layer 31 and the base portion 32. I gave it as an explanation. However, the present invention is not limited to this.

例えば、塑性変形部は、表層から形成されている必要はなく、少なくとも表面硬化層と素地部との境界部分を含むように形成されていればよい。
この場合でも、表面硬化層と素地部との境界部分における割れ等の発生を防止することで、ピン給脂が可能なピンであってもピン強度の低下を防止することができるという、上記と同様の効果を得ることができる。 For example, the plastic deformation portion does not need to be formed from the surface layer, and may be formed so as to include at least a boundary portion between the surface hardened layer and the base portion.
Even in this case, by preventing the occurrence of cracks and the like at the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion, it is possible to prevent a decrease in pin strength even with a pin capable of pin greasing, and the above Similar effects can be obtained.

ただし、上述したバニシング加工工具５３のように、ピンの表層側から枝穴に挿入されて塑性変形部を形成する場合には、表層部付近を塑性変形させずに上記境界部分だけを塑性変形させることは困難であることから、塑性変形部の加工性および枝穴全体の強度低下防止という観点では、上記実施形態のように枝穴におけるピンの表層から上記境界部を越える位置まで塑性変形部を形成することがより好ましい。   However, when the plastic deformation portion is formed by being inserted into the branch hole from the surface layer side of the pin as in the burnishing tool 53 described above, only the boundary portion is plastically deformed without plastically deforming the vicinity of the surface layer portion. Therefore, from the viewpoint of workability of the plastic deformation part and prevention of strength reduction of the entire branch hole, the plastic deformation part is moved from the surface layer of the pin in the branch hole to the position beyond the boundary as in the above embodiment. More preferably, it is formed.

（Ｂ）
上記実施形態では、本発明に係る支持ピン２０を、枝穴２１ｂに対してバニシング加工工具を挿入して塑性変形部３３を形成することにより実現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、枝穴内に塑性変形部を形成する手段としては、バニシング加工工具に限定されるものではなく、他の工具等を使用して塑性変形部を形成してもよい。 (B)
In the said embodiment, the support pin 20 which concerns on this invention was demonstrated giving the example implement | achieved by inserting the burnishing tool into the branch hole 21b and forming the plastic deformation part 33. FIG. However, the present invention is not limited to this.
For example, the means for forming the plastic deformation portion in the branch hole is not limited to the burnishing tool, and the plastic deformation portion may be formed using another tool or the like.

（Ｃ）
上記実施形態では、枝穴２１ｂが支持ピン２０の軸方向におけるほぼ中央に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、支持ピンの軸方向において左右対称になるように形成された２本の枝穴を有するピンであってもよい。
この場合でも、ピンに対して枝穴を形成してピン給脂が可能な構造を採用した場合でも、枝穴内に塑性変形部を形成することで、ピン強度の低下を防止することができる等といった、上記と同様の効果を得ることができる。 (C)
In the above-described embodiment, the example in which the branch hole 21b is formed at substantially the center in the axial direction of the support pin 20 has been described. However, the present invention is not limited to this.
For example, a pin having two branch holes formed so as to be symmetrical in the axial direction of the support pin may be used.
Even in this case, even when a structure in which a branch hole is formed on the pin and the pin can be lubricated is adopted, it is possible to prevent a decrease in pin strength by forming a plastic deformation portion in the branch hole. The same effects as above can be obtained.

（Ｄ）
上記実施形態では、支持ピン２０の表面強化処理として、高周波焼入れ処理を採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く、高周波焼入れ以外の表面強化処理を行ってもよい。 (D)
In the said embodiment, the example which employ | adopted the induction hardening process as an example of the surface reinforcement | strengthening process of the support pin 20 was demonstrated and demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and surface strengthening treatment other than induction hardening may be performed.

（Ｅ）
上記実施形態では、本発明の支持ピン２０として、ピン径１４０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、材質がＳＮＣＭ鋼材を用いたものを例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、他の大きさ、材質によって構成されるピンに対しても、同様に本発明の適用は可能である。 (E)
In the above embodiment, the support pin 20 of the present invention has been described by taking as an example a pin diameter of 140 mm, a length of 600 mm, and a material using SNCM steel. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be similarly applied to pins constituted by other sizes and materials.

なお、上記実施形態のように、ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ鋼材）からなるピンでは、ニッケルを混入させることで、通常（約２．０〜３．０ｍｍ）よりもピンの深層（約２０ｍｍ程度）まで表面強化処理を行うことができる一方で、ピンの内部に熱歪みが生じ易くなってしまう。このため、ピンの内部に残った熱歪みを除去して強度低下を防止できるという点で、本発明のピンを採用することがより好ましい。   In addition, in the pin which consists of nickel chrome molybdenum steel (SNCM steel materials) like the said embodiment, the deep layer (about 20 mm) of a pin rather than usual (about 2.0-3.0 mm) by mixing nickel. While the surface strengthening treatment can be performed, thermal distortion tends to occur inside the pin. For this reason, it is more preferable to employ the pin of the present invention in that the thermal strain remaining inside the pin can be removed to prevent the strength from being lowered.

（Ｆ）
上記実施形態では、本発明に係る支持ピン２０を、油圧ショベル１のバケット１３を駆動するバケットリンク機構１６に含まれる第１リンク部材１６ａとアーム１２との連結部分に使用される支持ピン２０に対して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。 (F)
In the said embodiment, the support pin 20 which concerns on this invention is used for the support pin 20 used for the connection part of the 1st link member 16a and the arm 12 which are included in the bucket link mechanism 16 which drives the bucket 13 of the hydraulic shovel 1. The example applied to this was explained. However, the present invention is not limited to this.

例えば、バケットリンク機構１６における他の連結部分に使用される支持ピンに対しても同様に適用可能である。
バケットリンク機構１６に含まれる全ての支持ピンに本願発明の支持ピン２０を採用した場合には、全ての連結部におけるピン給脂を自動的に行うことが可能となる。 For example, the present invention can be similarly applied to support pins used for other connecting portions in the bucket link mechanism 16.
When the support pins 20 of the present invention are adopted for all the support pins included in the bucket link mechanism 16, it is possible to automatically perform pin greasing at all the connecting portions.

（Ｇ）
上記実施形態では、本発明に係る支持ピン２０を、油圧ショベル１のバケット１３を駆動するバケットリンク機構１６に含まれる支持ピン２０に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、ブルドーザ等のような履帯を支持する履帯連結ピン等に対しても、同様に適用が可能である。 (G)
In the said embodiment, the support pin 20 which concerns on this invention was given and demonstrated with the example applied to the support pin 20 contained in the bucket link mechanism 16 which drives the bucket 13 of the hydraulic shovel 1. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be similarly applied to a crawler belt connecting pin that supports a crawler belt such as a bulldozer.

（Ｈ）
上記実施形態では、本発明に係る支持ピンを、油圧ショベル１に対して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、油圧クレーン車やホイルローダ等のような他の建設機械の可動部に対しても、同様に適用可能である。 (H)
In the said embodiment, the support pin which concerns on this invention was given and demonstrated with the example applied with respect to the hydraulic shovel 1. FIG. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be similarly applied to movable parts of other construction machines such as hydraulic crane vehicles and wheel loaders.

本発明の建設機械のピンは、ピン給脂を行う構造を有するピンにおいて、ピンの外部から応力がかかった場合でも、表面硬化層と素地部との境界部分における割れの発生を抑制しつつ、給脂するための配管接続を容易化するとともに、強度的にも優れたピンを提供することができるという効果を奏することから、油圧ショベルやブルドーザ等の建設機械に限らず、他の機器に含まれる可動部に使用されるピンに対して広く適用可能である。   The pin of the construction machine of the present invention is a pin having a structure for supplying a grease to the pin, even when stress is applied from the outside of the pin, while suppressing the occurrence of cracks at the boundary portion between the surface hardened layer and the base portion, Because it has the effect of facilitating the connection of piping for lubrication and providing pins with excellent strength, it is not limited to construction machines such as hydraulic excavators and bulldozers. It can be widely applied to pins used for movable parts.

本発明の一実施形態に係る建設機械の支持ピンを採用した油圧ショベル全体の構成を示す全体斜視図。1 is an overall perspective view showing a configuration of an entire hydraulic excavator that employs a support pin for a construction machine according to an embodiment of the present invention. 図１の油圧ショベルに搭載された支持ピンを採用したバケット周辺の構成を示す側面拡大図。The side surface enlarged view which shows the structure of the bucket periphery which employ | adopted the support pin mounted in the hydraulic shovel of FIG. 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. 図２の支持ピンに含まれるピンおよびボス周辺の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the periphery of the pin and boss | hub included in the support pin of FIG. 図２の支持ピンに含まれる支持ピン全体の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the whole support pin contained in the support pin of FIG. （ａ），（ｂ）は、図４の支持ピンの構成を示す側面図および内部断面図。(A), (b) is the side view and internal sectional view which show the structure of the support pin of FIG. 図６（ｂ）のＢ部分を示す拡大図。The enlarged view which shows the B section of FIG.6 (b). 図５等の支持ピンの深さ方向における応力、硬度等の分布を示すグラフ。6 is a graph showing the distribution of stress, hardness and the like in the depth direction of the support pin in FIG. 本発明の一実施形態に係る支持ピンの製造方法の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the manufacturing method of the support pin which concerns on one Embodiment of this invention. 図９のフローチャートに沿って支持ピンを製造する製造装置とその製造過程を示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing apparatus which manufactures a support pin along the flowchart of FIG. 9, and its manufacturing process. 図９のフローチャートに沿って支持ピンを製造する製造装置とその製造過程を示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing apparatus which manufactures a support pin along the flowchart of FIG. 9, and its manufacturing process. 図９のフローチャートに沿って支持ピンを製造する製造装置とその製造過程を示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing apparatus which manufactures a support pin along the flowchart of FIG. 9, and its manufacturing process. 図９のフローチャートに沿って支持ピンを製造する製造装置とその製造過程を示す斜視図。The perspective view which shows the manufacturing apparatus which manufactures a support pin along the flowchart of FIG. 9, and its manufacturing process.

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 旋回台
４ 作業機
５ カウンタウェイト
６ エンジン
９ 機器室
１０ キャブ
１１ ブーム
１１ａ 油圧シリンダ
１２ アーム
１２ａ 油圧シリンダ
１３ バケット
１３ａ 油圧シリンダ
１３ｂ 連結部
１６ バケットリンク機構
１６ａ 第１リンク部材
１６ｂ 第２リンク部材
２０ 支持ピン（建設機械のピン）
２１ａ 給脂穴
２１ｂ 枝穴
２１ｃ 給脂口
２２ ボス
２２ａ 隙間
２５ 支持部
３０ 給脂装置
３１ 表面硬化層
３２ 素地部
３３ 塑性変形部
５０ 加工装置
５１ 固定用治具
５２ 切削加工工具
５３ バニシング加工工具
５３ａ バニシングローラ
Ｐ 履帯
Ｘ 境界 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic excavator 2 Lower traveling body 3 Swivel base 4 Working machine 5 Counterweight 6 Engine 9 Equipment chamber 10 Cab 11 Boom 11a Hydraulic cylinder 12 Arm 12a Hydraulic cylinder 13 Bucket 13a Hydraulic cylinder 13b Connecting part 16 Bucket link mechanism 16a First link member 16b Second link member 20 Support pin (pin of construction machine)
21a Greasing hole 21b Branch hole 21c Grease port 22 Boss 22a Clearance 25 Support part 30 Grease device 31 Surface hardening layer 32 Base part 33 Plastic deformation part 50 Processing device 51 Fixing jig 52 Cutting tool 53 Burnishing tool 53a Vanishing roller P crawler track X boundary

Claims (5)

建設機械の可動部に使用されており、表面強化処理が施された略円柱状のピンであって、
前記ピンの軸方向に沿って前記ピンの中心付近に形成されている給脂穴と、
前記ピンの外周面と前記給脂穴とを連通させるように、前記略円柱状の前記ピンの略半径方向に沿って形成された枝穴と、
前記ピンの表面から所定の深さまで前記表面強化処理が施された表面硬化層と、
前記表面硬化層に対して内側に隣接する位置にあり、前記表面強化処理が施されていない素地部と、
前記枝穴内において前記表面硬化層と前記素地部との境界部分を含むように、前記ピンの表層から前記境界部分にかけて形成された塑性変形部と、
を備えている建設機械のピン。 It is a substantially cylindrical pin that is used for moving parts of construction machines and has been subjected to surface strengthening treatment.
A greasing hole formed near the center of the pin along the axial direction of the pin;
A branch hole formed along a substantially radial direction of the substantially cylindrical pin so as to communicate the outer peripheral surface of the pin and the greasing hole;
A surface hardened layer that has been subjected to the surface enhancement treatment from the surface of the pin to a predetermined depth;
A base portion that is located on the inner side of the surface hardened layer and is not subjected to the surface strengthening treatment;
A plastic deformation portion formed from a surface layer of the pin to the boundary portion so as to include a boundary portion between the surface hardened layer and the base portion in the branch hole;
Construction machine pins equipped with. 請求項１に記載の建設機械のピンを備えた、建設機械。 A construction machine comprising the construction machine pin according to claim 1 . 建設機械の可動部に使用されており、表面強化処理が施された略円柱状のピンの製造方法であって、
前記ピンの外周面と前記ピンの軸方向に沿って形成された給脂穴とを前記略円柱状の半径方向に沿って連通させる枝穴を形成する第１のステップと、
前記ピンの表面に対して前記表面強化処理により表面硬化層を形成する第２のステップと、
前記枝穴内における前記表面硬化層とその内側の素地部との境界部分を含むように、前記ピンの表層から前記境界部分にかけて塑性変形部を形成する第３のステップと、
を備えている、
建設機械のピンの製造方法。 A method of manufacturing a substantially cylindrical pin that is used in a movable part of a construction machine and is subjected to surface reinforcement treatment,
A first step of forming a branch hole that communicates an outer peripheral surface of the pin and a greasing hole formed along the axial direction of the pin along the substantially cylindrical radial direction;
A second step of forming a hardened surface layer on the surface of the pin by the surface strengthening treatment;
A third step of forming a plastic deformation portion from a surface layer of the pin to the boundary portion so as to include a boundary portion between the surface hardened layer in the branch hole and the inner base portion thereof;
With
Manufacturing method for construction machine pins. 前記第２のステップでは、高周波焼入れによって前記表面硬化層を形成する、
請求項３に記載の建設機械のピンの製造方法。 In the second step, the surface hardened layer is formed by induction hardening.
The manufacturing method of the pin of the construction machine of Claim 3 . 前記第３のステップでは、バニシング加工によって、前記枝穴における所定の位置に前記塑性変形部を形成する、
請求項３または４に記載の建設機械のピンの製造方法。 In the third step, the plastic deformation portion is formed at a predetermined position in the branch hole by burnishing.
The manufacturing method of the pin of the construction machine of Claim 3 or 4 .
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