軸受装置
【課題】 外部からの異物侵入を防ぐと共に、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを防止することができ、潤滑油の給脂間隔を長くできるようにする。
【解決手段】 連結ピン２６の外周側でボス部材２２の各シール収容溝２２Ｂとブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間には、環状シール体３２とＯリング３３とからなるフローティングシール３１を設ける。前記環状シール体３２は、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接しブラケット部材２４，２５との間をシールする環状の摺接面部３２Ｄと、環状の摺接面部３２Ｄとは軸方向の反対側に形成されボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を弾性変形状態に保持する環状の凹面部３２Ｅとを有する構成としている。
【解決手段】 連結ピン２６の外周側でボス部材２２の各シール収容溝２２Ｂとブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間には、環状シール体３２とＯリング３３とからなるフローティングシール３１を設ける。前記環状シール体３２は、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接しブラケット部材２４，２５との間をシールする環状の摺接面部３２Ｄと、環状の摺接面部３２Ｄとは軸方向の反対側に形成されボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を弾性変形状態に保持する環状の凹面部３２Ｅとを有する構成としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械において作業装置のピン結合部等に好適に用いられる軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械にあっては、作業用のフロント部を構成するブーム、アームおよびバケット等を互いに回動可能に連結するために軸受装置を設ける構成としている。また、これらのブーム、アームおよびバケットを駆動するブームシリンダ、アームシリンダおよびバケットシリンダについても、それぞれ軸受装置を用いて回動可能に連結する構成としている。
【０００３】
この種の従来技術による軸受装置は、前記ブーム、アーム、バケットおよび各シリンダ等のうち、一方の部材に設けられ内周側にブッシュが嵌着されたボス部材と、このボス部材の左，右両側に配置された相手方部材となる一対のブラケット部材と、これら各ブラケット部材間に前記ボス部材を回動可能に連結する連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール手段とにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術の軸受装置は、前記シール手段をダストシールにより構成し、該ダストシールのリップ部は、外部からの異物が前記連結ピンの軸方向外側から内側に向けて侵入するのを防ぐため斜めに傾いた形状に形成されている。このため、ダストシールからなるシール手段は、異物侵入を抑える上では有効であるが、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを抑えるオイルシールとしての機能がなく、前記ブッシュと連結ピンとの間を長期にわたって潤滑状態に保つのが難しいという問題がある。
【０００６】
即ち、従来技術の軸受装置では、前記ボス部材とブラケット部材とを連結ピンを介して円滑に回動させるため、油圧ショベルの稼動時間が一定時間を経過する毎に、ブッシュと連結ピンとの間に外部から潤滑油を供給し、両者の間を常に潤滑状態に保持するようにしている。しかし、ブッシュと連結ピンとの間に供給された潤滑油は、ブッシュ内で連結ピンが摺動するときの摩擦熱等により粘度が低下するため、前記ダストシールのリップ部から外部に漏洩し易くなり、前記潤滑油の給脂間隔が短くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、外部からの異物がブッシュと連結ピンとの間に侵入するのを防ぐと共に、両者の間に供給される潤滑油が外部に漏洩するのを防止でき、潤滑油の給脂間隔を長くすることができるようにした軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために本発明は、内周側にブッシュが嵌着して設けられたボス部材と、前記ブッシュの内周側に挿通され前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール手段とを備えてなる軸受装置に適用される。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記シール手段は、軸方向で互いに対向する前記ボス部材の端面と前記相手方部材の端面との間を浮動状態でシールするフローティングシールにより構成し、該フローティングシールは、前記連結ピンの外周側に挿通され前記相手方部材の端面に摺接して前記相手方部材との間をシールする環状シール体と、該環状シール体と前記ボス部材との間をシールするため該環状シール体と前記ボス部材との間に弾性変形状態で配置され該環状シール体を前記相手方部材の端面に向けて弾性的に付勢するＯリングとを備える構成としたことにある。
【００１０】
また、請求項２の発明によると、前記環状シール体は、前記相手方部材の端面に摺接し前記相手方部材との間をシールする環状の摺接面部と、該環状の摺接面部とは軸方向の反対側に形成され前記ボス部材との間で前記Ｏリングを弾性変形状態に保持する環状の凹面部とを有する構成としてとしている。
【発明の効果】
【００１１】
上述の如く、請求項１の発明によれば、Ｏリングと環状シール体とからなるフローティングシールを、軸受装置のシール手段に採用しているので、ボス部材と相手方部材とが連結ピンを介して相対的に回動するときに、シール手段（フローティングシール）に生じる摺動抵抗を小さく抑え、エネルギ損失を低減することができる。しかも、環状シール体により相手方部材の端面との間をシールでき、環状シール体とボス部材との間はＯリングによりシールできるので、外部からの異物がブッシュと連結ピンとの間に侵入するのを防止できると共に、ブッシュと連結ピンとの間に供給（給脂）した潤滑油が外部に漏洩するのを防止でき、潤滑油の給脂間隔を長くすることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によると、環状シール体は、環状の摺接面部を相手方部材の端面に摺接させることにより相手方部材との間をシールすることができ、環状の凹面部によりＯリングをボス部材との間で弾性変形状態に保持することができる。このため、弾性変形状態のＯリングは、環状シール体の摺接面部を相手方部材の端面に向けて付勢することができ、両者の摺接面を安定してシールすることができる。また、環状シール体の凹面部とボス部材との間には、例えば斜めに傾いて弾性変形状態にあるＯリングが接触し続けるので、ボス部材とＯリングとの間も締代をもって安定してシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による軸受装置が適用された油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】軸受装置を図１中の矢示II−II方向からみた拡大断面図である。
【図３】図２中のＯリングと環状シール体とを分解した状態で示す拡大断面図である。
【図４】図３中の環状シール体を右側からみた右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態による軸受装置を、油圧ショベルのアームとアームシリンダとのピン結合部に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図４に従って詳細に説明する。なお、実施の形態では、連結ピンを用いてボス部材を回動可能に連結する相手方部材の代表例として、アームに設けられるブラケット部材を例に挙げて説明する。
【００１５】
図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成されている。この上部旋回体３は、旋回フレーム４を有し、該旋回フレーム４上には、キャブ５およびカウンタウエイト６等が設けられている。
【００１６】
７は上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、この作業装置７は、上部旋回体３の旋回フレーム４前部側にピン結合されたブーム８と、ブーム８の先端側にピン結合されたアーム９と、アーム９の先端側にピン結合された作業具としてのバケット１０とを含んで構成されている。作業装置７は、ブーム８がブームシリンダ１１によって上，下に俯仰動され、アーム９はアームシリンダ１２によりブーム８に対して俯仰動される。また、バケット１０はバケットシリンダ１３によりリンク１４，１５を介して回動されるものである。
【００１７】
ここで、作業装置７のうち、アーム９の基端側とアームシリンダ１２のロッド先端側との間には、例えば図２に示すように、ピン結合部を構成する軸受装置２１が装備されている。そして、この軸受装置２１は、後述のボス部材２２、ブッシュ２３、ブラケット部材２４，２５、連結ピン２６およびフローティングシール３１を含んで構成されている。
【００１８】
２２はアームシリンダ１２のロッド先端側に設けられた筒状のボス部材で、該ボス部材２２には、その内周側に後述のブッシュ２３が嵌合されるブッシュ嵌合穴２２Ａと、該ブッシュ嵌合穴２２の軸方向両側に位置し断面Ｌ字状の切欠き溝からなる左，右一対のシール収容溝２２Ｂとが設けられている。該各シール収容溝２２Ｂは、ボス部材２２の軸方向両端側に開口し、外径寸法がブッシュ嵌合穴２２Ａよりも大径となった拡径穴部として形成されている。
【００１９】
また、ボス部材２２の外周側には、軸方向の両側に位置して斜めに傾斜した左，右一対の面取り部２２Ｃが形成されている。これらの各面取り部２２Ｃには、後述するブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間に外側シール３５，３５が締代をもって配置されている。
【００２０】
２３はボス部材２２のブッシュ嵌合穴２２Ａ内に設けられた筒状のブッシュを示し、該ブッシュ２３は、ボス部材２２のブッシュ嵌合穴２２Ａ内に圧入等の手段を用いて嵌着されている。ブッシュ２３は、例えば多孔質構造をなす多数の空孔をもった焼結金属材料を用いて形成され、その空孔には潤滑油が含浸されている。また、ブッシュ２３の内周側は円形のピン穴２３Ａとなり、該ピン穴２３Ａ内には後述の連結ピン２６が摺動可能に挿嵌されている。
【００２１】
２４，２５はボス部材２２を左，右両側から挟んで配置される一対の相手方部材として左，右のブラケット部材である。本実施の形態では、ボス部材２２に対する相手方部材の代表例として、アーム９の基端側に設けられたブラケット部材２４，２５を例示している。ここで、該ブラケット部材２４，２５は、図２に示すようにボス部材２２を左，右両側から挟むように配設され、後述の連結ピン２６によりボス部材２２に対して相対的に回動可能に連結されている。そして、ブラケット部材２４，２５には、ブッシュ２３のピン穴２３Ａと対応する位置に円形のピン穴２４Ａ，２５Ａが穿設されている。
【００２２】
ブラケット部材２４，２５の内側面は、ボス部材２２と軸方向で対向する端面２４Ｂ，２５Ｂとなり、この端面２４Ｂ，２５Ｂのうち後述の環状シール体３２が摺接する部位は、表面粗さが小さい平滑面として形成されている。また、図２中で右側に位置する他側のブラケット部材２５には、軸方向の外側に向けて突出した段付凸部２５Ｃが設けられ、ピン穴２５Ａは段付凸部２５Ｃ内を軸方向に貫通して形成されている。さらに、ブラケット部材２５の段付凸部２５Ｃには、後述の固定ボルト２７が挿通される挿通孔２５Ｄが径方向に穿設されている。
【００２３】
２６はボス部材２２をブラケット部材２４，２５間に連結した連結ピンで、この連結ピン２６は、長さ方向中間部がブッシュ２３のピン穴２３Ａ内に摺動可能に挿嵌され、連結ピン２６の両端側は、ブラケット部材２４，２５のピン穴２４Ａ，２５Ａ内に挿通されている。連結ピン２６の軸方向一側（図２中で左側）の端面には、円形の凹部２６Ａが形成され、該凹部２６Ａの奥所側に位置する底部には、後述の給脂ニップル２９が着脱可能に螺着されている。
【００２４】
また、連結ピン２６には、ブッシュ２３のピン穴２３Ａと連結ピン２６の外周面との間に潤滑油を供給するための給脂通路２６Ｂが形成され、該給脂通路２６Ｂは、凹部２６Ａの底部側で後述の給脂ニップル２９により閉塞されている。一方、連結ピン２６の軸方向他側（図２中で右側）には、後述の固定ボルト２７が挿通される挿通孔２６Ｃが径方向に穿設されている。この挿通孔２６Ｃは、ブラケット部材２５の挿通孔２５Ｄと連結ピン２６の周方向で同軸に位置合せされるものである。
【００２５】
２７は連結ピン２６の抜止めを行う固定部材として固定ボルトで、この固定ボルト２７は、図２に示す如くブラケット部材２５の挿通孔２５Ｄと連結ピン２６の挿通孔２６Ｃとに挿通されている。この状態で固定ボルト２７の先端側にはナット２８が螺着される。これにより、固定ボルト２７は、連結ピン２６をブラケット部材２４，２５に対して抜止め状態に保持すると共に、連結ピン２６がブラケット部材２４，２５に対して相対回転するのを規制し廻止め状態にも保持するものである。
【００２６】
２９は連結ピン２６の凹部２６Ａ内に設けられた給脂ニップルで、該給脂ニップル２９は、凹部２６Ａの奥所（底部）側に着脱可能に螺着されている。例えばグリースガン等の給脂具（図示せず）を用いてグリース等の潤滑油を給脂する場合には、この給脂具を給脂ニップル２９の位置にセットし、この状態で連結ピン２６の給脂通路２６Ｂ内に向けてグリース等の潤滑油を給脂する。このとき給脂油は、給脂通路２６Ｂ内に加圧状態で押し出され、ブッシュ２３のピン穴２３Ａと連結ピン２６の外周面との間の摺動面に供給される。
【００２７】
３０，３０はブラケット部材２４，２５と連結ピン２６との間をシールする左，右一対のシール部材で、該各シール部材３０のうち一方のシール部材３０は、ブラケット部材２４のピン穴２４Ａと連結ピン２６の外周面との間に配置され、両者の間に外部からの異物が侵入するのを防ぐと共に、前記潤滑油（給脂油）が両者の間から軸方向外側に向けて漏出するのを防ぐ。また、他方のシール部材３０は、ブラケット部材２５のピン穴２５Ａと連結ピン２６の外周面との間に配置され、両者の間に外部からの異物が侵入するのを防ぐと共に、前記潤滑油（給脂油）が両者の間から軸方向外側に向けて漏出するのを防ぐものである。
【００２８】
３１，３１はブッシュ２３の軸方向両端側に位置してボス部材２２と連結ピン２６との間に設けられた左，右一対のシール手段を構成するフローティングシールである。これらのフローティングシール３１は、軸方向で互いに対向するボス部材２２の端面側（シール収容溝２２Ｂ）とブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間を浮動状態でシールするものである。即ち、各フローティングシール３１は、連結ピン２６の外周側に隙間をもって挿通される環状シール体３２と、該環状シール体３２とボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間に弾性変形状態で配置されるＯリング３３とにより構成されている。
【００２９】
左，右のブラケット部材２４，２５間でボス部材２２が連結ピン２６の周囲を回動するとき、フローティング３１の環状シール体３２は、Ｏリング３３により締代が与えられるためボス部材２２と一緒に回動し、後述の摺接面部３２Ｄがブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに対して相対回転するように摺接する。即ち、フローティングシール３１は、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと連結ピン２６の外周面との間に、環状シール体３２をＯリング３３により浮動状態（フローティング状態）に保持しつつ、後述の如くシール機能を発揮するものである。
【００３０】
ここで、環状シール体３２は、例えば鋳鉄、鋼鉄等の金属材料、セラミックスまたは硬質樹脂等の剛性材料を用いて、図２、図３に示すように断面形状が略Ｊ字状または略Ｌ字状をなすリングとして形成され、その内周側は、連結ピン２６の外径よりも大径に形成されたピン挿通穴３２Ａとなっている。環状シール体３２は、ピン挿通穴３２Ａの軸方向両側に対向面部３２Ｂとテーパ面部３２Ｃとを有し、対向面部３２Ｂは、ブッシュ２３の軸方向端面に隙間を介して対向配置される。テーパ面部３２Ｃは、後述の摺接面部３２Ｄとピン挿通穴３２Ａとの間に斜めに傾斜して形成され、後述の油溜り３４がテーパ面部３２Ｃの内側に画成される。
【００３１】
また、環状シール体３２には、テーパ面部３２Ｃの径方向外側に位置する環状の摺接面部３２Ｄと、該環状の摺接面部３２Ｄとは軸方向の反対側で対向面部３２Ｂの径方向外側部位を円弧状に切欠くように形成された環状の凹面部３２Ｅとが設けられている。環状の摺接面部３２Ｄは、弾性変形したＯリング３３によりブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに付勢されて該端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接しブラケット部材２４，２５との間をシールするシール面を構成している。
【００３２】
環状シール体３２の凹面部３２Ｅは、図３に示すように斜めに傾いた円弧状の凹湾曲面として形成され、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を斜め方向から挟み込んで弾性変形状態に保持する構成となっている。このとき、弾性変形したＯリング３３は、環状シール体３２の凹面部３２Ｅに広く面接触することにより斜めに傾いた状態となり、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂに対しても締代をもって接触した状態に保持される。
【００３３】
これによって、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと環状シール体３２との間は、締代をもったＯリング３３により安定したシール状態に保たれる。また、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと環状シール体３２との間は、環状の摺接面部３２Ｄが端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接することにより両者の間をシール状態に保つ。この結果、ボス部材２２の軸方向両側とブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間は、環状シール体３２とＯリング３３からなるフローティングシール３１により浮動状態でシールされ、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを防ぐと共に、異物の侵入に対しても後述の外側シール３５と一緒にシール機能が発揮されるものである。
【００３４】
３４，３４は連結ピン２６の外周側に位置してブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと各環状シール体３２との間に画成された油溜りである。この油溜り３４は、環状シール体３２のテーパ面部３２Ｃによりブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと連結ピン２６との間に略三角形状をなす空隙として形成され、その内部には前記給脂油の一部等が溜められるものである。
【００３５】
３５，３５はボス部材２２の各面取り部２２Ｃとブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間に外側から装着された外側シールである。これらの外側シール３５は、例えばＯリングを用いて形成され、フローティングシール３１の径方向外側に位置してボス部材２２とブラケット部材２４，２５との間の隙間内に外部のダスト等が侵入するのを防ぐものである。
【００３６】
本実施の形態による油圧ショベル１に適用された軸受装置２１は、上述の如き構成を有するもので、油圧ショベル１の作業装置７により土砂等の掘削作業を行うときには、アームシリンダ１２のロッド先端側に軸受装置２１を介してピン結合されたアーム９の基端側が、アームシリンダ１２の伸縮動作に応じて連結ピン２６を中心として回動動作を行う。即ち、左，右のブラケット部材２４，２５間でボス部材２２がブッシュ２３と一緒に連結ピン２６の周囲を回動するように相対変位する。
【００３７】
そして、アーム９の回動時にはブッシュ２３と連結ピン２６との間の摩擦熱等によりブッシュ２３に含浸した潤滑油の粘度が下がるために、ブッシュ２３の内部からブッシュ２３と連結ピン２６との摺動面にしみ出すようになり、この潤滑油によってブッシュ２３と連結ピン２６との摺動面に油膜を形成することができる。また、油圧ショベル１のメンテナンス時には、例えばグリースガン等の給脂具を用いて連結ピン２６の給脂通路２６Ｂ内に潤滑油を供給でき、これによってもブッシュ２３と連結ピン２６との摺動面を潤滑状態に保つことができる。
【００３８】
ここで、本実施の形態では、連結ピン２６の外周側でボス部材２２の各シール収容溝２２Ｂとブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間には、環状シール体３２とＯリング３３とからなるフローティングシール３１を設ける構成としている。前記環状シール体３２は、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接しブラケット部材２４，２５との間をシールする環状の摺接面部３２Ｄと、該環状の摺接面部３２とは軸方向の反対側に形成されボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を弾性変形状態に保持する環状の凹面部３２Ｅとを有している。
【００３９】
これにより、フローティングシール３１は、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと連結ピン２６の外周面との間に、環状シール体３２をＯリング３３により浮動状態（フローティング状態）に保持しつつ、弾性変形したＯリング３３の付勢力により環状の摺接面部３２Ｄをブラケット部材２４（２５）の端面２４Ｂ（２５Ｂ）に摺接させることができ、この摺接面をシール状態に保つことができる。
【００４０】
このため、ボス部材２２とブラケット部材２４，２５とが連結ピン２６を介して相対的に回動するときに、フローティングシール３１の環状シール体３２に働く摺動抵抗を小さく抑え、エネルギ損失を低減することができる。しかも、環状シール体３２の摺接面部３２Ｄによりブラケット部材２４（２５）の端面２４Ｂ（２５Ｂ）との間をシールでき、Ｏリング３３によりボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間をシールすることができる。
【００４１】
従って、本実施の形態によれば、フローティングシール３１を採用することにより、外部からの異物がブッシュ２３と連結ピン２６との間に侵入するのを防止できると共に、ブッシュ２３と連結ピン２６との間に供給（給脂）した潤滑油が外部に漏洩するのを防止することができ、潤滑油の給脂間隔を長くすることができる。
【００４２】
また、本実施の形態によると、ブッシュ２３の軸方向両端側に位置してボス部材２２の内周側には一対のシール収容溝２２Ｂを設け、環状シール体３２の凹面部３２Ｅは、図３に示すように斜めに傾いた円弧状の凹湾曲面として形成され、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を斜め方向から挟み込んで弾性変形状態に保持する構成としている。
【００４３】
これにより、弾性的に撓み変形したＯリング３３は、環状シール体３２の凹面部３２Ｅに広く面接触することにより斜めに傾いた状態となり、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂに対しても締代をもって接触した状態に保持される。この結果、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと環状シール体３２との間は、締代をもったＯリング３３により安定したシール状態に保つことができ、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと環状シール体３２との間は、環状の摺接面部３２Ｄが端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接することにより両者の間をシール状態に保つことができる。
【００４４】
このため、ボス部材２２の軸方向両側端面とブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間は、環状シール体３２とＯリング３３からなるフローティングシール３１により安定してシールすることができ、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを防ぐことができる。また、外部からの異物侵入に対しては、外側シール３５とフローティングシール３１とにより二重のシール機能を発揮することができる。
【００４５】
さらに、ブラケット部材２４，２５のピン穴２４Ａ，２５Ａと連結ピン２６との間には、例えばＯリング等により構成される左，右のシール部材３０を設けているので、これらのシール部材３０により両者の間に外部からの異物が侵入するのを防ぐことができると共に、例えば油溜り３４内の潤滑油（給脂油）が両者の間から軸方向外側に向けて漏出するのを防ぐことができる。
【００４６】
なお、前記実施の形態では、作業装置７に用いる複数の軸受装置のうち、アーム９の基端側とアームシリンダ１２のロッド先端側との間に設ける軸受装置２１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばアームシリンダ１２のボトム側とブーム８側の間に用いる軸受装置、ブームシリンダ１１またはバケットシリンダ１３に用いる軸受装置に適用してもよい。また、作業装置７のアーム９とバケット１０との間に用いる軸受装置、ブーム８の先端とアーム９との間に用いる軸受装置、ブーム８のフート部と旋回フレーム４との間に用いる軸受装置に適用してもよい。
【００４７】
この場合、連結ピンを用いてボス部材に連結される相手方部材は、前記実施の形態で述べたように左，右のブラケット部材２４，２５に限るものではなく、例えば図１に示すアームシリンダ１２のボトム側の取付アイ（ボス部材）に対する相手方部材は、ブーム８に設けた左，右一対のブラケットとなる。また、図１に示すバケットシリンダ１３のボトム側の取付アイ（ボス部材）に対する相手方部材は、アーム９に設けた左，右一対のブラケットとなる。さらに、例えば図１４に示すリンク１４，１５の端部（連結ピンが取付けられる端部）も相手方部材となるものである。
【００４８】
さらに、前記実施の形態では、軸受装置を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の他の建設機械で用いる軸受装置にも広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１ 油圧ショベル
７ 作業装置
８ ブーム
９ アーム
１０ バケット（作業具）
１１ ブームシリンダ
１２ アームシリンダ
１３ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
２１ 軸受装置
２２ ボス部材
２２Ａ ブッシュ嵌合穴
２２Ｂ シール収容溝
２３ ブッシュ
２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ ピン穴
２４，２５ ブラケット部材（相手方部材）
２４Ｂ，２５Ｂ 端面
２６ 連結ピン
３１ フローティングシール（シール手段）
３２ 環状シール体
３２Ａ ピン挿通穴
３２Ｂ 対向面部
３２Ｃ テーパ面部
３２Ｄ 摺接面部
３２Ｅ 凹面部
３３ Ｏリング
３４ 油溜り
３５ 外側シール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械において作業装置のピン結合部等に好適に用いられる軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械にあっては、作業用のフロント部を構成するブーム、アームおよびバケット等を互いに回動可能に連結するために軸受装置を設ける構成としている。また、これらのブーム、アームおよびバケットを駆動するブームシリンダ、アームシリンダおよびバケットシリンダについても、それぞれ軸受装置を用いて回動可能に連結する構成としている。
【０００３】
この種の従来技術による軸受装置は、前記ブーム、アーム、バケットおよび各シリンダ等のうち、一方の部材に設けられ内周側にブッシュが嵌着されたボス部材と、このボス部材の左，右両側に配置された相手方部材となる一対のブラケット部材と、これら各ブラケット部材間に前記ボス部材を回動可能に連結する連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール手段とにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術の軸受装置は、前記シール手段をダストシールにより構成し、該ダストシールのリップ部は、外部からの異物が前記連結ピンの軸方向外側から内側に向けて侵入するのを防ぐため斜めに傾いた形状に形成されている。このため、ダストシールからなるシール手段は、異物侵入を抑える上では有効であるが、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを抑えるオイルシールとしての機能がなく、前記ブッシュと連結ピンとの間を長期にわたって潤滑状態に保つのが難しいという問題がある。
【０００６】
即ち、従来技術の軸受装置では、前記ボス部材とブラケット部材とを連結ピンを介して円滑に回動させるため、油圧ショベルの稼動時間が一定時間を経過する毎に、ブッシュと連結ピンとの間に外部から潤滑油を供給し、両者の間を常に潤滑状態に保持するようにしている。しかし、ブッシュと連結ピンとの間に供給された潤滑油は、ブッシュ内で連結ピンが摺動するときの摩擦熱等により粘度が低下するため、前記ダストシールのリップ部から外部に漏洩し易くなり、前記潤滑油の給脂間隔が短くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、外部からの異物がブッシュと連結ピンとの間に侵入するのを防ぐと共に、両者の間に供給される潤滑油が外部に漏洩するのを防止でき、潤滑油の給脂間隔を長くすることができるようにした軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために本発明は、内周側にブッシュが嵌着して設けられたボス部材と、前記ブッシュの内周側に挿通され前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール手段とを備えてなる軸受装置に適用される。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記シール手段は、軸方向で互いに対向する前記ボス部材の端面と前記相手方部材の端面との間を浮動状態でシールするフローティングシールにより構成し、該フローティングシールは、前記連結ピンの外周側に挿通され前記相手方部材の端面に摺接して前記相手方部材との間をシールする環状シール体と、該環状シール体と前記ボス部材との間をシールするため該環状シール体と前記ボス部材との間に弾性変形状態で配置され該環状シール体を前記相手方部材の端面に向けて弾性的に付勢するＯリングとを備える構成としたことにある。
【００１０】
また、請求項２の発明によると、前記環状シール体は、前記相手方部材の端面に摺接し前記相手方部材との間をシールする環状の摺接面部と、該環状の摺接面部とは軸方向の反対側に形成され前記ボス部材との間で前記Ｏリングを弾性変形状態に保持する環状の凹面部とを有する構成としてとしている。
【発明の効果】
【００１１】
上述の如く、請求項１の発明によれば、Ｏリングと環状シール体とからなるフローティングシールを、軸受装置のシール手段に採用しているので、ボス部材と相手方部材とが連結ピンを介して相対的に回動するときに、シール手段（フローティングシール）に生じる摺動抵抗を小さく抑え、エネルギ損失を低減することができる。しかも、環状シール体により相手方部材の端面との間をシールでき、環状シール体とボス部材との間はＯリングによりシールできるので、外部からの異物がブッシュと連結ピンとの間に侵入するのを防止できると共に、ブッシュと連結ピンとの間に供給（給脂）した潤滑油が外部に漏洩するのを防止でき、潤滑油の給脂間隔を長くすることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によると、環状シール体は、環状の摺接面部を相手方部材の端面に摺接させることにより相手方部材との間をシールすることができ、環状の凹面部によりＯリングをボス部材との間で弾性変形状態に保持することができる。このため、弾性変形状態のＯリングは、環状シール体の摺接面部を相手方部材の端面に向けて付勢することができ、両者の摺接面を安定してシールすることができる。また、環状シール体の凹面部とボス部材との間には、例えば斜めに傾いて弾性変形状態にあるＯリングが接触し続けるので、ボス部材とＯリングとの間も締代をもって安定してシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による軸受装置が適用された油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】軸受装置を図１中の矢示II−II方向からみた拡大断面図である。
【図３】図２中のＯリングと環状シール体とを分解した状態で示す拡大断面図である。
【図４】図３中の環状シール体を右側からみた右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態による軸受装置を、油圧ショベルのアームとアームシリンダとのピン結合部に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図４に従って詳細に説明する。なお、実施の形態では、連結ピンを用いてボス部材を回動可能に連結する相手方部材の代表例として、アームに設けられるブラケット部材を例に挙げて説明する。
【００１５】
図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成されている。この上部旋回体３は、旋回フレーム４を有し、該旋回フレーム４上には、キャブ５およびカウンタウエイト６等が設けられている。
【００１６】
７は上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、この作業装置７は、上部旋回体３の旋回フレーム４前部側にピン結合されたブーム８と、ブーム８の先端側にピン結合されたアーム９と、アーム９の先端側にピン結合された作業具としてのバケット１０とを含んで構成されている。作業装置７は、ブーム８がブームシリンダ１１によって上，下に俯仰動され、アーム９はアームシリンダ１２によりブーム８に対して俯仰動される。また、バケット１０はバケットシリンダ１３によりリンク１４，１５を介して回動されるものである。
【００１７】
ここで、作業装置７のうち、アーム９の基端側とアームシリンダ１２のロッド先端側との間には、例えば図２に示すように、ピン結合部を構成する軸受装置２１が装備されている。そして、この軸受装置２１は、後述のボス部材２２、ブッシュ２３、ブラケット部材２４，２５、連結ピン２６およびフローティングシール３１を含んで構成されている。
【００１８】
２２はアームシリンダ１２のロッド先端側に設けられた筒状のボス部材で、該ボス部材２２には、その内周側に後述のブッシュ２３が嵌合されるブッシュ嵌合穴２２Ａと、該ブッシュ嵌合穴２２の軸方向両側に位置し断面Ｌ字状の切欠き溝からなる左，右一対のシール収容溝２２Ｂとが設けられている。該各シール収容溝２２Ｂは、ボス部材２２の軸方向両端側に開口し、外径寸法がブッシュ嵌合穴２２Ａよりも大径となった拡径穴部として形成されている。
【００１９】
また、ボス部材２２の外周側には、軸方向の両側に位置して斜めに傾斜した左，右一対の面取り部２２Ｃが形成されている。これらの各面取り部２２Ｃには、後述するブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間に外側シール３５，３５が締代をもって配置されている。
【００２０】
２３はボス部材２２のブッシュ嵌合穴２２Ａ内に設けられた筒状のブッシュを示し、該ブッシュ２３は、ボス部材２２のブッシュ嵌合穴２２Ａ内に圧入等の手段を用いて嵌着されている。ブッシュ２３は、例えば多孔質構造をなす多数の空孔をもった焼結金属材料を用いて形成され、その空孔には潤滑油が含浸されている。また、ブッシュ２３の内周側は円形のピン穴２３Ａとなり、該ピン穴２３Ａ内には後述の連結ピン２６が摺動可能に挿嵌されている。
【００２１】
２４，２５はボス部材２２を左，右両側から挟んで配置される一対の相手方部材として左，右のブラケット部材である。本実施の形態では、ボス部材２２に対する相手方部材の代表例として、アーム９の基端側に設けられたブラケット部材２４，２５を例示している。ここで、該ブラケット部材２４，２５は、図２に示すようにボス部材２２を左，右両側から挟むように配設され、後述の連結ピン２６によりボス部材２２に対して相対的に回動可能に連結されている。そして、ブラケット部材２４，２５には、ブッシュ２３のピン穴２３Ａと対応する位置に円形のピン穴２４Ａ，２５Ａが穿設されている。
【００２２】
ブラケット部材２４，２５の内側面は、ボス部材２２と軸方向で対向する端面２４Ｂ，２５Ｂとなり、この端面２４Ｂ，２５Ｂのうち後述の環状シール体３２が摺接する部位は、表面粗さが小さい平滑面として形成されている。また、図２中で右側に位置する他側のブラケット部材２５には、軸方向の外側に向けて突出した段付凸部２５Ｃが設けられ、ピン穴２５Ａは段付凸部２５Ｃ内を軸方向に貫通して形成されている。さらに、ブラケット部材２５の段付凸部２５Ｃには、後述の固定ボルト２７が挿通される挿通孔２５Ｄが径方向に穿設されている。
【００２３】
２６はボス部材２２をブラケット部材２４，２５間に連結した連結ピンで、この連結ピン２６は、長さ方向中間部がブッシュ２３のピン穴２３Ａ内に摺動可能に挿嵌され、連結ピン２６の両端側は、ブラケット部材２４，２５のピン穴２４Ａ，２５Ａ内に挿通されている。連結ピン２６の軸方向一側（図２中で左側）の端面には、円形の凹部２６Ａが形成され、該凹部２６Ａの奥所側に位置する底部には、後述の給脂ニップル２９が着脱可能に螺着されている。
【００２４】
また、連結ピン２６には、ブッシュ２３のピン穴２３Ａと連結ピン２６の外周面との間に潤滑油を供給するための給脂通路２６Ｂが形成され、該給脂通路２６Ｂは、凹部２６Ａの底部側で後述の給脂ニップル２９により閉塞されている。一方、連結ピン２６の軸方向他側（図２中で右側）には、後述の固定ボルト２７が挿通される挿通孔２６Ｃが径方向に穿設されている。この挿通孔２６Ｃは、ブラケット部材２５の挿通孔２５Ｄと連結ピン２６の周方向で同軸に位置合せされるものである。
【００２５】
２７は連結ピン２６の抜止めを行う固定部材として固定ボルトで、この固定ボルト２７は、図２に示す如くブラケット部材２５の挿通孔２５Ｄと連結ピン２６の挿通孔２６Ｃとに挿通されている。この状態で固定ボルト２７の先端側にはナット２８が螺着される。これにより、固定ボルト２７は、連結ピン２６をブラケット部材２４，２５に対して抜止め状態に保持すると共に、連結ピン２６がブラケット部材２４，２５に対して相対回転するのを規制し廻止め状態にも保持するものである。
【００２６】
２９は連結ピン２６の凹部２６Ａ内に設けられた給脂ニップルで、該給脂ニップル２９は、凹部２６Ａの奥所（底部）側に着脱可能に螺着されている。例えばグリースガン等の給脂具（図示せず）を用いてグリース等の潤滑油を給脂する場合には、この給脂具を給脂ニップル２９の位置にセットし、この状態で連結ピン２６の給脂通路２６Ｂ内に向けてグリース等の潤滑油を給脂する。このとき給脂油は、給脂通路２６Ｂ内に加圧状態で押し出され、ブッシュ２３のピン穴２３Ａと連結ピン２６の外周面との間の摺動面に供給される。
【００２７】
３０，３０はブラケット部材２４，２５と連結ピン２６との間をシールする左，右一対のシール部材で、該各シール部材３０のうち一方のシール部材３０は、ブラケット部材２４のピン穴２４Ａと連結ピン２６の外周面との間に配置され、両者の間に外部からの異物が侵入するのを防ぐと共に、前記潤滑油（給脂油）が両者の間から軸方向外側に向けて漏出するのを防ぐ。また、他方のシール部材３０は、ブラケット部材２５のピン穴２５Ａと連結ピン２６の外周面との間に配置され、両者の間に外部からの異物が侵入するのを防ぐと共に、前記潤滑油（給脂油）が両者の間から軸方向外側に向けて漏出するのを防ぐものである。
【００２８】
３１，３１はブッシュ２３の軸方向両端側に位置してボス部材２２と連結ピン２６との間に設けられた左，右一対のシール手段を構成するフローティングシールである。これらのフローティングシール３１は、軸方向で互いに対向するボス部材２２の端面側（シール収容溝２２Ｂ）とブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間を浮動状態でシールするものである。即ち、各フローティングシール３１は、連結ピン２６の外周側に隙間をもって挿通される環状シール体３２と、該環状シール体３２とボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間に弾性変形状態で配置されるＯリング３３とにより構成されている。
【００２９】
左，右のブラケット部材２４，２５間でボス部材２２が連結ピン２６の周囲を回動するとき、フローティング３１の環状シール体３２は、Ｏリング３３により締代が与えられるためボス部材２２と一緒に回動し、後述の摺接面部３２Ｄがブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに対して相対回転するように摺接する。即ち、フローティングシール３１は、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと連結ピン２６の外周面との間に、環状シール体３２をＯリング３３により浮動状態（フローティング状態）に保持しつつ、後述の如くシール機能を発揮するものである。
【００３０】
ここで、環状シール体３２は、例えば鋳鉄、鋼鉄等の金属材料、セラミックスまたは硬質樹脂等の剛性材料を用いて、図２、図３に示すように断面形状が略Ｊ字状または略Ｌ字状をなすリングとして形成され、その内周側は、連結ピン２６の外径よりも大径に形成されたピン挿通穴３２Ａとなっている。環状シール体３２は、ピン挿通穴３２Ａの軸方向両側に対向面部３２Ｂとテーパ面部３２Ｃとを有し、対向面部３２Ｂは、ブッシュ２３の軸方向端面に隙間を介して対向配置される。テーパ面部３２Ｃは、後述の摺接面部３２Ｄとピン挿通穴３２Ａとの間に斜めに傾斜して形成され、後述の油溜り３４がテーパ面部３２Ｃの内側に画成される。
【００３１】
また、環状シール体３２には、テーパ面部３２Ｃの径方向外側に位置する環状の摺接面部３２Ｄと、該環状の摺接面部３２Ｄとは軸方向の反対側で対向面部３２Ｂの径方向外側部位を円弧状に切欠くように形成された環状の凹面部３２Ｅとが設けられている。環状の摺接面部３２Ｄは、弾性変形したＯリング３３によりブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに付勢されて該端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接しブラケット部材２４，２５との間をシールするシール面を構成している。
【００３２】
環状シール体３２の凹面部３２Ｅは、図３に示すように斜めに傾いた円弧状の凹湾曲面として形成され、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を斜め方向から挟み込んで弾性変形状態に保持する構成となっている。このとき、弾性変形したＯリング３３は、環状シール体３２の凹面部３２Ｅに広く面接触することにより斜めに傾いた状態となり、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂに対しても締代をもって接触した状態に保持される。
【００３３】
これによって、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと環状シール体３２との間は、締代をもったＯリング３３により安定したシール状態に保たれる。また、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと環状シール体３２との間は、環状の摺接面部３２Ｄが端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接することにより両者の間をシール状態に保つ。この結果、ボス部材２２の軸方向両側とブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間は、環状シール体３２とＯリング３３からなるフローティングシール３１により浮動状態でシールされ、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを防ぐと共に、異物の侵入に対しても後述の外側シール３５と一緒にシール機能が発揮されるものである。
【００３４】
３４，３４は連結ピン２６の外周側に位置してブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと各環状シール体３２との間に画成された油溜りである。この油溜り３４は、環状シール体３２のテーパ面部３２Ｃによりブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと連結ピン２６との間に略三角形状をなす空隙として形成され、その内部には前記給脂油の一部等が溜められるものである。
【００３５】
３５，３５はボス部材２２の各面取り部２２Ｃとブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間に外側から装着された外側シールである。これらの外側シール３５は、例えばＯリングを用いて形成され、フローティングシール３１の径方向外側に位置してボス部材２２とブラケット部材２４，２５との間の隙間内に外部のダスト等が侵入するのを防ぐものである。
【００３６】
本実施の形態による油圧ショベル１に適用された軸受装置２１は、上述の如き構成を有するもので、油圧ショベル１の作業装置７により土砂等の掘削作業を行うときには、アームシリンダ１２のロッド先端側に軸受装置２１を介してピン結合されたアーム９の基端側が、アームシリンダ１２の伸縮動作に応じて連結ピン２６を中心として回動動作を行う。即ち、左，右のブラケット部材２４，２５間でボス部材２２がブッシュ２３と一緒に連結ピン２６の周囲を回動するように相対変位する。
【００３７】
そして、アーム９の回動時にはブッシュ２３と連結ピン２６との間の摩擦熱等によりブッシュ２３に含浸した潤滑油の粘度が下がるために、ブッシュ２３の内部からブッシュ２３と連結ピン２６との摺動面にしみ出すようになり、この潤滑油によってブッシュ２３と連結ピン２６との摺動面に油膜を形成することができる。また、油圧ショベル１のメンテナンス時には、例えばグリースガン等の給脂具を用いて連結ピン２６の給脂通路２６Ｂ内に潤滑油を供給でき、これによってもブッシュ２３と連結ピン２６との摺動面を潤滑状態に保つことができる。
【００３８】
ここで、本実施の形態では、連結ピン２６の外周側でボス部材２２の各シール収容溝２２Ｂとブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間には、環状シール体３２とＯリング３３とからなるフローティングシール３１を設ける構成としている。前記環状シール体３２は、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接しブラケット部材２４，２５との間をシールする環状の摺接面部３２Ｄと、該環状の摺接面部３２とは軸方向の反対側に形成されボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を弾性変形状態に保持する環状の凹面部３２Ｅとを有している。
【００３９】
これにより、フローティングシール３１は、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと連結ピン２６の外周面との間に、環状シール体３２をＯリング３３により浮動状態（フローティング状態）に保持しつつ、弾性変形したＯリング３３の付勢力により環状の摺接面部３２Ｄをブラケット部材２４（２５）の端面２４Ｂ（２５Ｂ）に摺接させることができ、この摺接面をシール状態に保つことができる。
【００４０】
このため、ボス部材２２とブラケット部材２４，２５とが連結ピン２６を介して相対的に回動するときに、フローティングシール３１の環状シール体３２に働く摺動抵抗を小さく抑え、エネルギ損失を低減することができる。しかも、環状シール体３２の摺接面部３２Ｄによりブラケット部材２４（２５）の端面２４Ｂ（２５Ｂ）との間をシールでき、Ｏリング３３によりボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間をシールすることができる。
【００４１】
従って、本実施の形態によれば、フローティングシール３１を採用することにより、外部からの異物がブッシュ２３と連結ピン２６との間に侵入するのを防止できると共に、ブッシュ２３と連結ピン２６との間に供給（給脂）した潤滑油が外部に漏洩するのを防止することができ、潤滑油の給脂間隔を長くすることができる。
【００４２】
また、本実施の形態によると、ブッシュ２３の軸方向両端側に位置してボス部材２２の内周側には一対のシール収容溝２２Ｂを設け、環状シール体３２の凹面部３２Ｅは、図３に示すように斜めに傾いた円弧状の凹湾曲面として形成され、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂとの間でＯリング３３を斜め方向から挟み込んで弾性変形状態に保持する構成としている。
【００４３】
これにより、弾性的に撓み変形したＯリング３３は、環状シール体３２の凹面部３２Ｅに広く面接触することにより斜めに傾いた状態となり、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂに対しても締代をもって接触した状態に保持される。この結果、ボス部材２２のシール収容溝２２Ｂと環状シール体３２との間は、締代をもったＯリング３３により安定したシール状態に保つことができ、ブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂと環状シール体３２との間は、環状の摺接面部３２Ｄが端面２４Ｂ，２５Ｂに摺接することにより両者の間をシール状態に保つことができる。
【００４４】
このため、ボス部材２２の軸方向両側端面とブラケット部材２４，２５の端面２４Ｂ，２５Ｂとの間は、環状シール体３２とＯリング３３からなるフローティングシール３１により安定してシールすることができ、内部の潤滑油が外部に漏洩するのを防ぐことができる。また、外部からの異物侵入に対しては、外側シール３５とフローティングシール３１とにより二重のシール機能を発揮することができる。
【００４５】
さらに、ブラケット部材２４，２５のピン穴２４Ａ，２５Ａと連結ピン２６との間には、例えばＯリング等により構成される左，右のシール部材３０を設けているので、これらのシール部材３０により両者の間に外部からの異物が侵入するのを防ぐことができると共に、例えば油溜り３４内の潤滑油（給脂油）が両者の間から軸方向外側に向けて漏出するのを防ぐことができる。
【００４６】
なお、前記実施の形態では、作業装置７に用いる複数の軸受装置のうち、アーム９の基端側とアームシリンダ１２のロッド先端側との間に設ける軸受装置２１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばアームシリンダ１２のボトム側とブーム８側の間に用いる軸受装置、ブームシリンダ１１またはバケットシリンダ１３に用いる軸受装置に適用してもよい。また、作業装置７のアーム９とバケット１０との間に用いる軸受装置、ブーム８の先端とアーム９との間に用いる軸受装置、ブーム８のフート部と旋回フレーム４との間に用いる軸受装置に適用してもよい。
【００４７】
この場合、連結ピンを用いてボス部材に連結される相手方部材は、前記実施の形態で述べたように左，右のブラケット部材２４，２５に限るものではなく、例えば図１に示すアームシリンダ１２のボトム側の取付アイ（ボス部材）に対する相手方部材は、ブーム８に設けた左，右一対のブラケットとなる。また、図１に示すバケットシリンダ１３のボトム側の取付アイ（ボス部材）に対する相手方部材は、アーム９に設けた左，右一対のブラケットとなる。さらに、例えば図１４に示すリンク１４，１５の端部（連結ピンが取付けられる端部）も相手方部材となるものである。
【００４８】
さらに、前記実施の形態では、軸受装置を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の他の建設機械で用いる軸受装置にも広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１ 油圧ショベル
７ 作業装置
８ ブーム
９ アーム
１０ バケット（作業具）
１１ ブームシリンダ
１２ アームシリンダ
１３ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
２１ 軸受装置
２２ ボス部材
２２Ａ ブッシュ嵌合穴
２２Ｂ シール収容溝
２３ ブッシュ
２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ ピン穴
２４，２５ ブラケット部材（相手方部材）
２４Ｂ，２５Ｂ 端面
２６ 連結ピン
３１ フローティングシール（シール手段）
３２ 環状シール体
３２Ａ ピン挿通穴
３２Ｂ 対向面部
３２Ｃ テーパ面部
３２Ｄ 摺接面部
３２Ｅ 凹面部
３３ Ｏリング
３４ 油溜り
３５ 外側シール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側にブッシュが嵌着して設けられたボス部材と、前記ブッシュの内周側に挿通され前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール手段とを備えてなる軸受装置において、
前記シール手段は、軸方向で互いに対向する前記ボス部材の端面と前記相手方部材の端面との間を浮動状態でシールするフローティングシールにより構成し、
該フローティングシールは、前記連結ピンの外周側に挿通され前記相手方部材の端面に摺接して前記相手方部材との間をシールする環状シール体と、該環状シール体と前記ボス部材との間をシールするため該環状シール体と前記ボス部材との間に弾性変形状態で配置され該環状シール体を前記相手方部材の端面に向けて弾性的に付勢するＯリングとを備える構成としたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記環状シール体は、前記相手方部材の端面に摺接し前記相手方部材との間をシールする環状の摺接面部と、該環状の摺接面部とは軸方向の反対側に形成され前記ボス部材との間で前記Ｏリングを弾性変形状態に保持する環状の凹面部とを有する構成としてなる請求項１に記載の軸受装置。
【請求項１】
内周側にブッシュが嵌着して設けられたボス部材と、前記ブッシュの内周側に挿通され前記ボス部材を相手方部材に回動可能に連結する連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール手段とを備えてなる軸受装置において、
前記シール手段は、軸方向で互いに対向する前記ボス部材の端面と前記相手方部材の端面との間を浮動状態でシールするフローティングシールにより構成し、
該フローティングシールは、前記連結ピンの外周側に挿通され前記相手方部材の端面に摺接して前記相手方部材との間をシールする環状シール体と、該環状シール体と前記ボス部材との間をシールするため該環状シール体と前記ボス部材との間に弾性変形状態で配置され該環状シール体を前記相手方部材の端面に向けて弾性的に付勢するＯリングとを備える構成としたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記環状シール体は、前記相手方部材の端面に摺接し前記相手方部材との間をシールする環状の摺接面部と、該環状の摺接面部とは軸方向の反対側に形成され前記ボス部材との間で前記Ｏリングを弾性変形状態に保持する環状の凹面部とを有する構成としてなる請求項１に記載の軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０７６８９（Ｐ２０１２−２０７６８９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１９７７（Ｐ２０１１−７１９７７）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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