説明

シム、並びに、ピン連結構造

【課題】ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるシムにおいて、着脱が容易でかつ動作中に抜け落ちるおそれがないシムを提供する。
【解決手段】シム1は一定の厚みを有する板体(平板)であり、正面視において左右対称であり、C字状でかつ周縁の一部が突出したような形状である。シム1は、本体部2、ピン穴部3、開口部5、及び突出部6を有する。ピン穴部3は中心角が180度超の円弧部を有し、円弧部7の端部8a,8b同士を結ぶ直線の長さL1は、円弧部7の直径D2よりも小さい。開口部5はピン穴部3と連通しており、外側に向かって拡径している。シム1は開口部5を介してピンの側面側から着脱可能である。突出部6は本体部2の周縁11上であって、円弧部7の中心を挟んで開口部5のちょうど反対側の位置に設けられている。突出部6を利用することによりシム1の着脱を容易に行える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるシム、並びに、当該シムを備えたピン連結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、油圧ショベル等の建設機械においては、ピンによって各部材を回動可能に連結したピン連結構造が採用されている。例えば、図9に示すような油圧ショベル60において、アーム先端部61とバケット62とが、ピン63によって回動可能に連結されている。その他のヒンジ部分においても、同様のピン連結構造が採用されている。
【0003】
前記ピン連結構造においては、部材間の隙間調整等のためにシムがよく用いられる(特許文献1)。例えば、油圧ショベルの使用に伴ってピン連結部の面摺動部が磨耗した場合に、磨耗で生じた隙間を埋める目的で、所定の厚みを有するシムが装着される。
代表的なシムは、環状の金属板からなる。環状のシムをピン連結部の部材間に装着する場合は、ピンと回動可能な前記部材とからなるピン連結部をいったん分解し、ピンの端部からシムを挿入した後、再度組み立てる。したがって、環状のシムを装着あるいは取り外す場合には、ピン連結部の分解と再組み立てが必要であり、作業が面倒である。
【0004】
この問題を解決するためのシムとして、U字状の切欠きを有するシムが知られている(特許文献2)。このシムによれば、ピンの側面(曲面、外周面)側から部材間に装着(挿入)できるので、シムの装着や取り外しに際してピン連結部を分解する必要がない。しかし、このシムは切欠きがU字状であるが故、動作中に抜け落ちるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−114960号公報
【特許文献2】実開平2−11852号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記した現状に鑑み、本発明は、ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるシムにおいて、着脱が容易でかつ動作中に抜け落ちるおそれがないシム、及び当該シムを備えたピン連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるシムであって、金属製の板体からなり、周縁には外側に突出する突出部が設けられ、ピンが挿通するピン穴部と、ピン穴部に連通する開口部とを有し、ピン穴部は、中心角が180度超の円弧部を有し、円弧部の端部同士を結ぶ直線の長さがピン穴部の直径よりも小さく、開口部を介してピンの側面側から着脱可能であることを特徴とするシムである。
【0008】
本発明のシムは、ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるものであり、金属製の板体で構成されている。本発明のシムは、ピンが挿通するピン穴部と、ピン穴部に連通する開口部とを有しており、開口部を介してピンの側面側から着脱可能である。そのため、シムの装着や取り外しに際して、ピンと前記部材とで構成されたピン連結部を分解する必要がない。また本発明のシムにおいては、ピン穴部が、中心角が180度超の円弧部を有しており、かつ円弧部の端部同士を結ぶ直線の長さがピン穴部の直径よりも小さい。そのため、前記部材間に装着された状態において、ピンから抜け落ちるおそれがない。さらに本発明のシムは、外側に突出する突出部を周縁に有している。そのため、着脱の際に突出部を利用することができ、着脱が容易である。例えば、装着の際には突出部を叩いてシムを打ち込むことができ、取り外しの際には突出部を摘んで(挟んで)シムを引き抜くことができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、突出部は、円弧部の中心を挟んで開口部の反対側の周縁に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のシムである。
【0010】
本発明のシムにおいては、突出部の位置が、円弧部の中心を挟んで開口部の反対側である。そのため、突出部を利用してシムを着脱する際に、シムにかかる力がより均等となる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、開口部は、外側に向かって拡径していることを特徴とする請求項1又は2に記載のシムである。
【0012】
かかる構成により、ピンの側面側からの装着がより容易に行える。
【0013】
請求項1〜3のいずれかに記載のシムにおいて、ステンレス鋼からなることが好ましい(請求項4)。
【0014】
請求項1〜4のいずれかに記載のシムにおいて、厚みが1mm〜3mmであることが推奨される(請求項5)。
【0015】
請求項6に記載の発明は、ピンによって回動可能に連結された部材間にシムが装着されてなるピン連結構造であって、請求項1〜5のいずれかに記載のシムが前記部材間に装着されており、前記シムにおける円弧部の端部同士を結ぶ直線の長さが、ピンの直径よりも小さいことを特徴とするピン連結構造である。
【0016】
本発明は、ピンによって回動可能に連結された部材間にシムが装着されてなるピン連結構造に係るものであり、本発明のシムが前記部材間に装着されている。さらに本発明のピン連結構造では、シムにおける円弧部の端部同士を結ぶ直線の長さが、ピンの直径よりも小さい。そのため、シムが前記部材間に装着された状態において、シムがピンから抜け落ちるおそれがない。
【0017】
請求項7に記載の発明は、前記シムにおける突出部の一部又は全部が、前記部材間から突出可能であることを特徴とする請求項6に記載のピン連結構造である。
【0018】
本発明のピン連結構造では、シムに設けられた突出部の一部又は全部が、前記部材間から突出可能である。そのため、突出部へのアクセスが容易である。例えば、突出部を容易に摘む(挟む)ことができ、シムの取り外しを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明のシムによれば、ピン連結部に対して装着又は取り外しする際に、ピン連結部を分解する必要がない。また、ピン連結部に装着された状態において、動作中にシムがピンから抜け落ちるおそれがない。さらに、突出部を有するので、ピン連結部への着脱が容易に行える。
【0020】
本発明のピン連結構造によれば、動作中にシムがピンから抜け落ちるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係るシムを表す図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図2】図1のシムの装着方法を説明する説明図であり、(a)はピンにシムを当てた状態、(b)はシムを叩いている状態、(c)はピンにシムが装着された状態を示す。
【図3】図1のシムが装着されたピン連結部を、ピンの端部側から見た説明図である。
【図4】図1のシムの取り外し方法を説明する説明図であり、(a)はシムを引っ張っている状態、(b)はピンからシムが取り外された状態を示す。
【図5】本発明の他の実施形態に係るシムを表す正面図である。
【図6】本発明の他の実施形態に係るシムを表す正面図である。
【図7】本発明の他の実施形態に係るシムを表す正面図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係るシムを表す正面図である。
【図9】油圧ショベルと、当該油圧ショベルにおけるピンによって回動可能に連結された部材の連結構造の例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0023】
本発明の一実施形態に係るシム1は、ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるものである。図1(a)に示すように、シム1は、正面視において左右対称であり、C字状でかつ周縁の一部が突出したような形状である。別の表現をすれば、涙滴形あるいは卵形の一部が切り欠かれて、左右対称のC字状を成している。図1(b)に示すように、シム1は一定の厚みを有する板体(平板)である。シム1は、本体部2、ピン穴部3、開口部5、及び突出部6を有する。
【0024】
本体部2はシム1のC字状の部分であり、一定の厚みを有する。本体部2は、シム1の基本的な機能である隙間調整等を担う部分であり、ピンで連結された前記部材との摺動面となる部分でもある。本体部2の外径D1は、ピンで連結された前記部材のサイズ等によって適宜選択することができる。
【0025】
シム1の中央には、ピン穴部3が設けられている。ピン穴部3は円形の穴であり、一部が開口部5と重なっている。ピン穴部3は円弧部7を有する。ここで、円弧部7の中心角は180度を超えるものであり、すなわち円弧部7もC字状を成している。そのため、円弧部7の端部8a,8b同士を結ぶ直線の長さL1は、円弧部7の直径(本体部2の内径)D2よりも小さい。
円弧部7の直径D2は、挿通されるピンの直径に応じて適宜選択すればよく、ピンの直径と略同じか、やや大きいサイズとすることができる。
【0026】
開口部5は台形状の切欠きであり、ピン穴部3と連通している。ピン穴部3と開口部5とが繋がって、1つの大きな切欠きを形成しているともいえる。開口部5は外側に向かって拡径しており、開口部5の周縁側端部10a,10b同士を結ぶ直線の長さL2は、前記したL1より大きい。また、L2は円弧部7の直径D2と略同じかやや大きい。
【0027】
突出部6は、本体部2の周縁11上に1つ設けられている。詳細には、突出部6は本体部2の周縁11上であって、円弧部7の中心(ピン穴部3の中心)を挟んで開口部5のちょうど反対側の位置に設けられている。突出部6は周縁11から外側に突出しており、その形状は、左右対称の滑らかな山形である。突出部6の側辺12a,12bは周縁11の接線と略一致しており、側辺12a,12bと周縁11とは滑らかに繋がっている。また突出部6の頂部15は、角が取れた丸い形状である。
突出部6は本体部2と一体的に形成されており、一定の厚みを有する。
【0028】
つまり、シム1は、円弧部7の中心と頂部15とを結ぶ直線を軸として、線対称である。
【0029】
シム1の材質は金属であり、好ましくはSUS304等のステンレス鋼である。ステンレス鋼によれば、シム1が強靭でかつ耐磨耗性に優れたものとなる。
また、シム1の厚みは特に限定されるものではなく、シム1の装着部位における埋めるべき磨耗の程度や隙間のサイズ等に応じて適宜選択することができるが、一般的には1mm〜3mmである。この厚みであれば、シム1の着脱が容易かつ確実に行える。
【0030】
シム1の加工方法としては特に限定されるものではないが、例えば、打ち抜き加工を採用することができる。
【0031】
シム1の装着方法と取り外し方法について説明する。シム1は、ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるものであるが、従来の環状のシムとは異なり、ピンの側面(曲面、外周面)側から装着し、また取り外すことができる。すなわち、ピンと当該ピンによって回動可能に連結された部材とからなるピン連結構造(ピン連結部)を分解することなく、シム1を着脱することができる。
【0032】
以下に説明する例では、円弧部7の端部8a,8b同士を結ぶ直線の長さL1(図1)を、ピン17の直径D3よりも小さいサイズとする。また、円弧部7の直径D2(図1)を、ピン17の直径D3と略同じサイズとする。
【0033】
まず装着に際しては、図2(a)に示すように、シム1の開口部5をピン17の側面側から当てる。このとき、円弧部7の端部8a,8b同士を結ぶ直線の長さL1は、ピン17の直径D3よりも小さいので、特に力を加えない限りシム1はピン17に嵌らない。また、開口部5は拡径しているので、ピン17の側面は、開口部5の周縁側端部10a,10bから側辺部16a,16bの位置で当接することとなる。
【0034】
次に、シム1の突出部6を叩いて、シム1をピン17に嵌入する。具体的には、図2(b)に示すように、ハンマ等を用いて、突出部6の頂部15をピン17に向けて縁から叩く。このとき、シム1の開口部5が一時的に広がってL1が大きくなり(図2(b))、ピン17をピン穴部3に受け入れる(図2(c))。そして、ピン17がピン穴部3に収まると、広がった開口部5は速やかに復元し、L1が元のサイズに戻る(図2(c))。ここで、円弧部7はC字状であり前記L1はピン17の直径D3よりも小さいから、ピン17がピン穴部3に収まった後は、ピン穴部3がピン17を抱きかかえるような形となり、シム1は簡単には抜け落ちない。結果的に、シム1のピン穴部3にピン17が挿通された状態となる。
【0035】
本実施形態では、シム1が、円弧部7の中心と頂部15とを結ぶ直線を軸として線対称であるから、図2(b)のように開口部5が広げられた場合に、開口部5の両側辺部16a,16bに均等に力が加わる。そのため、開口部5が容易かつ確実に、広げられかつ復元する。また、金属材料としてステンレス鋼を採用すると、一時的に広がった開口部5の復元が高いレベルで実現できる。
【0036】
ここで、シム1の本体部2の外径D1(図1)を適切に選択することにより、図2(c)に示す装着後の状態において、シム1の突出部6がピン連結部からはみ出て、外部から視認可能な状態を作ることができる。すなわち、図3に示すように、ピン17で回動可能に連結された部材18a,18bの間にシム1を装着した場合、突出部6の一部又は全部が部材18a,18bからはみ出て突出する状態を作ることができる。このとき、突出部6は、部材18a,18bとの摺動面から外れる。すなわち図3に示す例において、突出部6は部材18a,18bの間から突出可能である。なお、シム1の本体部2は、部材18a,18bの間に常に隠れて摺動面となるので、部材18a,18bの間から突出することはない。
【0037】
続いて、シム1の取り外し方法について説明する。図2(c)の装着状態からシム1を取り外す場合は、上記の装着手順と逆の手順で行えばよい。まず、シム1の突出部6をプライヤ等の工具で摘み(挟み)、引っ張る。ここで図3に示すように、突出部6の一部又は全部は部材18a,18bの間から突出可能であるから、突出部6の一部又は全部が部材18a,18bの間からはみ出て突出する状態を作れば、突出部6を容易に摘む(挟む)ことができる。突出部6を摘んで引っ張ると、図4(a)に示すように、シム1の開口部5が一時的に広がってL1(図1)が大きくなり、ピン17がピン穴部3から外れ、シム1が抜ける(図4(b))。そして、シム1がピン17から抜けると、広がった開口部5は速やかに復元し、L1が元のサイズに戻る。
このように、本実施形態のシム1によれば、ピン17の側面側から着脱することができ、ピン連結部を分解する必要がない。
【0038】
上記した実施形態では、突出部6が開口部5のちょうど反対側の位置に1つ設けられているが、他の実施形態も可能である。
図5に示すシム21では、突出部6が開口部5のちょうど反対側ではなく、少しずれた位置に1個設けられている。本実施形態においても、突出部6を利用してシム21を装着又は取り外すことができる。
図6に示すシム22では、突出部6が2個設けられている。2つの突出部6は、開口部5のちょうど反対側ではなく、少しずれた位置に左右対称に設けられている。
図7に示すシム23では、突出部6が3個設けられている。このうち1個は、開口部5のちょうど反対側に設けられている。他の2個は、突出部6が開口部5のちょうど反対側ではなく、少しずれた位置に左右対称に設けられている。
図6のシム22と図7のシム23によれば、着脱に利用できる突出部6の数が多いので、着脱をより容易に行うことができる。
【0039】
図1に示すシム1では、突出部6の側辺12a,12bが周縁11の接線と略一致しており、涙滴形あるいは卵形の形状を成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図8に示すシム25のように、突出部6の側辺12a,12bと周縁11との間に、一定の丸みを有する谷部26a,26bを設けてもよい。
【符号の説明】
【0040】
1 シム
3 ピン穴部
5 開口部
6 突出部
7 円弧部
8a,8b 端部
11 周縁
17 ピン
18a,18b 部材
21,22,23,25 シム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピンによって回動可能に連結された部材間に装着されるシムであって、
金属製の板体からなり、
周縁には外側に突出する突出部が設けられ、
ピンが挿通するピン穴部と、ピン穴部に連通する開口部とを有し、
ピン穴部は、中心角が180度超の円弧部を有し、
円弧部の端部同士を結ぶ直線の長さがピン穴部の直径よりも小さく、
開口部を介してピンの側面側から着脱可能であることを特徴とするシム。
【請求項2】
突出部は、円弧部の中心を挟んで開口部の反対側の周縁に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のシム。
【請求項3】
開口部は、外側に向かって拡径していることを特徴とする請求項1又は2に記載のシム。
【請求項4】
ステンレス鋼からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシム。
【請求項5】
厚みが1mm〜3mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシム。
【請求項6】
ピンによって回動可能に連結された部材間にシムが装着されてなるピン連結構造であって、
請求項1〜5のいずれかに記載のシムが前記部材間に装着されており、前記シムにおける円弧部の端部同士を結ぶ直線の長さが、ピンの直径よりも小さいことを特徴とするピン連結構造。
【請求項7】
前記シムにおける突出部の一部又は全部が、前記部材間から突出可能であることを特徴とする請求項6に記載のピン連結構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2013−53438(P2013−53438A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−191734(P2011−191734)
【出願日】平成23年9月2日(2011.9.2)
【出願人】(596092920)ユタニ工業株式会社 (3)
【Fターム(参考)】