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Patent Searching and Data


Title:
BEARING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/128331
Kind Code:
A1
Abstract:
A dust seal (20) has a fitting tube section (20A), a bush end surface contacting section (20B), a lip section (20D), and a seal protrusion (20E) which are integrally formed together. The seal protrusion (20E) is formed so as to protrude from a radially inner portion of the bush end surface contacting section (20B) in a direction axially opposite to the lip section (20D) and makes contact with and covers a chamfered section (14E) of a bush (14). When a lubricating agent such as grease is supplied between the bush (14) and a connecting pin (17), the seal protrusion (20E) prevents a part of the lubricating agent from entering between an end surface (14D) of the bush (14) and the bush end surface contacting section (20B) of the dust seal (20), and this maintains a gap between the end surface (14D) and the bush end surface contacting surface (20B) in a sealed state. The construction enables the dust seal (20) to be stably held on the inner peripheral side of a boss member (12) to prevent extrusion of the dust seal (20) caused by lubricating agent supplying pressure.

Inventors:
AKITA HIDEKI (JP)
GOKITA OSAMU (JP)
SATO AKIKO (JP)
NEGORO EIJI (JP)
YAMAZAKI TOMIYOSHI (JP)
Application Number:
JP2009/056150
Publication Date:
October 22, 2009
Filing Date:
March 26, 2009
Export Citation:
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Assignee:
HITACHI CONSTRUCTION MACHINERY (JP)
NIHON VALQUA KOGYO KK (JP)
AKITA HIDEKI (JP)
GOKITA OSAMU (JP)
SATO AKIKO (JP)
NEGORO EIJI (JP)
YAMAZAKI TOMIYOSHI (JP)
International Classes:
F16C33/74
Domestic Patent References:
WO2002073053A12002-09-19
Foreign References:
JP2003240000A2003-08-27
JP2001215132A2001-08-10
JPH03108932U1991-11-08
JP2001116054A2001-04-27
JP2006090400A2006-04-06
Other References:
See also references of EP 2270348A4
Attorney, Agent or Firm:
HIROSE, KAZUHIKO (JP)
Kazuhiko Hirose (JP)
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Claims:
 筒状のボス部材(12)と、該ボス部材(12)の内周側に嵌着して設けられたブッシュ(14)と、前記ブッシュ(14)の内周側に挿通され前記ボス部材(12)を相手方部材(15,16)に回動可能に連結する連結ピン(17)と、前記ブッシュ(14)の軸方向両端側に位置して前記ボス部材(12)と連結ピン(17)との間に設けられたダストシール(20,31)とを備え、前記ブッシュ(14)の軸方向端部には、その内周側に位置し前記連結ピン(17)を前記ブッシュ(14)内に挿通するときのガイド面となるテーパ状の面取り部(14E)を形成してなる軸受装置において、
 前記ダストシール(20,31)は、前記ボス部材(12)の内周側に締代をもって嵌合する筒状の嵌合筒部(20A,31A)と、該嵌合筒部(20A,31A)の端部から径方向内向きに延び前記ブッシュ(14)の軸方向端面(14D)に面接触状態で当接するブッシュ端面当接部(20B,31B)と、該ブッシュ端面当接部(20B,31B)の径方向内側部位から前記ブッシュ(14)とは軸方向の反対側で斜め内向きに傾斜して延び、先端側が前記連結ピン(17)の外周面に摺接するリップ部(20D,31D)と、前記ブッシュ端面当接部(20B,31B)の径方向内側部位から該リップ部(20D,31D)とは軸方向の逆向きに突出し前記ブッシュ(14)の面取り部(14E)に被さるように当接するシール突起(20E,31E)とにより構成したことを特徴とする軸受装置。
 前記ブッシュ(14)の面取り部(14E)は、予め決められた角度(α)で傾斜したテーパ面により形成し、前記ダストシール(20,31)のシール突起(20E,31E)は、該テーパ面に対して先端が接触した状態で被さる構成としてなる請求項1に記載の軸受装置。
 前記ダストシール(20,31)のシール突起(20E,31E)は、前記ブッシュ端面当接部(20B,31B)の径方向内側部位から断面三角形状をなして突出する構成とし、その先端部が前記連結ピン(17)の軸線と平行な直線となす角度(β)は、前記テーパ面が前記直線となす角度(α)よりも小さい角度(β<α)に設定してなる請求項2に記載の軸受装置。
 前記ダストシール(31)の嵌合筒部(31A)内には、剛性を有するリング(32)を埋め込んで設ける構成としてなる請求項1,2または3に記載の軸受装置。
 前記ダストシール(20,31)は、高硬度エステル系ウレタン、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、充填材入りのポリテトラフルオロエチレンまたはポリオキシメチレンからなる自己潤滑性を有した可撓性樹脂材料により形成してなる請求項1,2または3に記載の軸受装置。
Description:
軸受装置

 本発明は、例えば油圧ショベル等の建設 械に装備される作業装置のピン結合部等に 適に用いられる軸受装置に関し、特に、外 から異物が入り込むのを抑えるためにダス シールを備えてなる軸受装置に関する。

 一般に、油圧ショベル等の建設機械は、 えば土砂等の掘削作業を行うために車体の 部側にブーム、アームおよびバケットから る作業装置を備え、該作業装置のブームと ームの間、アームとバケットとの間等には 両者間を互いに回動可能に連結する軸受装 が設けられている。

 この種の従来技術による軸受装置は、前 ブーム、アームおよびバケットのうちいず か一方の部材に設けられ内周側がブッシュ 合穴となった筒状のボス部材と、該ボス部 のブッシュ嵌合穴に嵌着して設けられたブ シュと、該ブッシュの内周側に挿通され前 ボス部材を相手方部材に回動可能に連結す 連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両端側 位置して前記ボス部材と連結ピンとの間に けられたダストシールとにより構成されて る(特許文献1:特開2006-90400号公報参照)。

 そして、この場合のダストシールは、ボ 部材の内周面と連結ピンの外周面との間に 置され、例えば連結ピンとブッシュとの摺 面に外部から異物(ダスト、雨水等)が侵入 るのを抑えるものである。即ち、ダストシ ルは、ボス部材の内周側に締代をもって嵌 される筒状の嵌合筒部と、該嵌合筒部の端 から径方向内向きに延び前記ブッシュの軸 向端面に面接触状態で当接するブッシュ端 当接部と、該ブッシュ端面当接部の径方向 側部位から前記ブッシュとは反対方向の斜 内向きに傾斜して延び先端側が前記連結ピ の外周面に摺接するリップ部とにより構成 れている。

 また、ダストシールは、筒状の嵌合筒部 ボス部材の内周側に挿嵌することにより該 ス部材に固定的に取付けられ、この挿嵌状 ではリップ部を連結ピンの外周面に弾性的 摺接させる。このダストシールにより、外 からの異物がブッシュと連結ピンとの摺動 に侵入するのを防止することができる。ま 、ダストシールのリップ部は、前記摺動部 グリース等の潤滑剤を給脂するときに、こ 潤滑剤をブッシュ内に均一に充填するため 弁の役目を果たすものである。

 ところで、上述した従来技術では、ダス シールに設けたブッシュ端面当接部をブッ ュの軸方向端面に当接させている。しかし このブッシュ端面当接部はブッシュの端面 単に接触しているだけである。このため、 ストシールのブッシュ端面当接部とブッシ の端面との間には、ブッシュと連結ピンと 間に給脂されたグリース等の潤滑剤の一部 流出(漏出)することがある。

 このようにブッシュと連結ピンとの間か ダストシールのブッシュ端面当接部側に潤 剤が流出すると、この潤滑剤は、ブッシュ 端面とブッシュ端面当接部との間に入り込 で、その押圧力によりダストシール全体を ス部材(ブッシュ嵌合穴)の軸方向外側に向 て押圧するように作用する。このため、前 潤滑剤の押圧力が原因となってダストシー がブッシュの端面から離れ相手方部材側に 出してしまう虞れがある。

 一方、前述した特許文献1による従来技術 では、このようなダストシールの抜出しを防 止するため嵌合筒部の外周側に凸状の抜止め 部を設けている。しかし、嵌合筒部の外周側 に凸状の抜止め部を形成すると、例えば金型 等を用いたダストシールの成形作業、型抜き 作業に余分な手間が掛かり、ダストシールを 成形、加工する上での作業性が低下するとい う問題がある。さらに、凸状の抜止め部によ り嵌合力が不均一になるため、シール力も不 均一になる虞れがある。

 しかも、このような抜止め部をダストシ ルの嵌合筒部に追加して設けた場合でも、 ストシールは、ブッシュ端面当接部側に入 込んできた潤滑剤の押圧力によりブッシュ 端面から離れる方向、即ち相手方部材側に けて押動されることがあり、ダストシール 抜止め効果を必ずしも十分には期待するこ ができないという問題がある。

 本発明は上述した従来技術の問題に鑑み されたもので、本発明の目的は、ブッシュ 連結ピンとの間に給脂された潤滑剤の一部 ブッシュの軸方向端面とダストシールとの に入り込むのを抑えることができ、これに って、ダストシールをボス部材の内周側に 定して保持でき、給脂圧力によるダストシ ルの抜出し防止を図ることができるように た軸受装置を提供することにある。

(1).上述した課題を解決するために本発明 、筒状のボス部材と、前記ボス部材の内周 に嵌着して設けられたブッシュと、前記ブ シュの内周側に挿通され前記ボス部材を相 方部材に回動可能に連結する連結ピンと、 記ブッシュの軸方向両端側に位置して前記 ス部材と前記連結ピンとの間に設けられた ストシールとを備え、前記ブッシュの軸方 端部には、その内周側に位置し前記連結ピ をブッシュ内に挿通するときのガイド面と るテーパ状の面取り部を形成してなる軸受 置に適用される。

 そして、本発明が採用する構成の特徴は 前記ダストシールを、前記ボス部材の内周 に締代をもって嵌合する筒状の嵌合筒部と 該嵌合筒部の端部から径方向内向きに延び 記ブッシュの軸方向端面に面接触状態で当 するブッシュ端面当接部と、該ブッシュ端 当接部の径方向内側部位から前記ブッシュ は軸方向の反対側で斜め内向きに傾斜して び、先端側が前記連結ピンの外周面に摺接 るリップ部と、前記ブッシュ端面当接部の 方向内側部位から該リップ部とは軸方向の 向きに突出し前記ブッシュの面取り部に被 るように当接するシール突起とにより構成 たことある。

 本発明によれば、グリース等の潤滑剤を ッシュと連結ピンとの間に外部から給脂し ときに、ダストシールのシール突起により 潤滑剤の一部がブッシュの軸方向端面側か 流出し、この流出した潤滑剤がダストシー のブッシュ端面当接部とブッシュの端面と 間に入り込むのを防止することができる。 の結果、シール突起により、ブッシュの端 とダストシールのブッシュ端面当接部との を封止状態に保つことができる。

 このため、ダストシールのシール突起は 外部から給脂された潤滑剤の押圧力がブッ ュの軸方向端面とダストシールのブッシュ 面当接部との間に作用するのを抑えること でき、ダストシールをボス部材の内周側で 定した姿勢に保つことができると共に、押 力によるダストシールの抜出し防止を図る とができる。また、ダストシールには、従 技術のように嵌合筒部の外周側に特別な抜 め部等を追加して設ける必要がなくなり、 ストシールの成形と加工を容易に行うこと でき、生産性の向上、製造コストの低減等 図ることができる。

(2).また、本発明によると、前記ブッシュ 面取り部は、予め決められた角度(α)で傾斜 たテーパ面により形成し、前記ダストシー のシール突起は、該テーパ面に対して先端 接触した状態で被さる構成としている。

 この構成によると、ダストシールのシー 突起の先端側は、面取り部のテーパ面に対 て所謂リップの如く当接し、両者の当接面 シール状態に保つことができる。従って、 のシール突起により、潤滑剤の一部がブッ ュの軸方向端面とダストシールのブッシュ 面当接部との間に入り込むのを防止するこ ができる。

(3).また、本発明によると、前記ダストシ ルのシール突起は、前記ブッシュ端面当接 の径方向内側部位から断面三角形状をなし 突出する構成とし、その先端部が前記連結 ンの軸線と平行な直線となす角度(β)は、前 テーパ面が前記直線となす角度(α)よりも小 さい角度(β<α)に設定する構成としている これにより、シール突起の先端部を面取り 側のテーパ面に密着するように当接でき、 者の間のシール性能を高めることができる

(4).また、本発明によると、前記ダストシ ルの嵌合筒部内には、剛性を有するリング 埋め込んで設ける構成としている。これに り、ダストシールの嵌合筒部をボス部材の 周側に嵌合したときに、その嵌合力を剛性 有するリングにより高めることができ、ボ 部材の内周側で嵌合筒部を抜止め状態に保 することができる。

(5).さらに、本発明によると、前記ダスト ールは、高硬度エステル系ウレタン、ポリ チレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ イミド、ポリアセタール、ポリエチレンテ フタレート、充填材入りのポリテトラフル ロエチレンまたはポリオキシメチレンから る自己潤滑性を有した可撓性樹脂材料によ 形成する構成としている。

本発明の第1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。 第1の実施の形態による軸受装置を図1 の矢示II-II方向からみた拡大断面図である。 図2中のボス部材、ブッシュ、連結ピン およびダストシール等を拡大して示す部分断 面図である。 ダストシールをボス部材の内周側に取 ける前の状態を示す要部拡大断面図である ボス部材の内周側にダストシールを嵌 する途中の状態を示す図4と同様な要部拡大 断面図である。 ボス部材の内周側にダストシールを嵌 した組付け状態を示す図5と同様な要部拡大 断面図である。 図4中のダストシールをブッシュ端面当 接部側からみた拡大側面図である。 図7のダストシールを背面側からみた斜 視図である。 ダストシールを図7中の矢示IX-IX方向か みた拡大断面図である。 第2の実施の形態によるダストシール 示す図9と同様な拡大断面図である。

符号の説明

 11 軸受装置
 12 ボス部材
 12A ブッシュ嵌合穴
 12B シール嵌合穴
 14 ブッシュ
 14A ピン挿通穴
 14D 端面
 14E 面取り部
 15,16 ブラケット(相手方部材)
 17 連結ピン
 20,31 ダストシール
 20A,31A 嵌合筒部
 20B,31B ブッシュ端面当接部
 20D,31D リップ部
 20E,31E シール突起
 32 金属環(リング)

 以下、本発明の実施の形態による軸受装 を、油圧ショベルに設けられた作業装置の ームとバケットとの連結部に適用した場合 例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明す 。

 まず、図1ないし図9は、本発明の第1の実施 形態による軸受装置を示している。
 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、例えばクローラ式の 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、該上部旋回体3の 部側に俯仰動可能に設けられた作業装置4と により大略構成されている。この場合、下部 走行体2と上部旋回体3は、油圧ショベル1の車 体を構成するものである。

 そして、作業装置4は、上部旋回体3の前 側にピン結合され、ブームシリンダ5によっ 俯仰動されるブーム6と、該ブーム6の先端 にピン結合され、アームシリンダ7によって 仰動されるアーム8と、該アーム8の先端側 ピン結合され、バケットシリンダ9によって 動される作業具としてのバケット10とによ 大略構成されている。

 ここで、ブーム6、アーム8、バケット10、 ブームシリンダ5、アームシリンダ7、バケッ シリンダ9の各ピン結合部に設けられた軸受 装置のうち、代表例としてアーム8とバケッ 10との間に設けられた軸受装置11について詳 する。

 即ち、11は例えばアーム8とバケット10と 間に設けられた軸受装置で、該軸受装置11は 、アーム8の先端側にバケット10を回動可能に 連結するもので、後述のボス部材12、ブッシ 14、ブラケット15,16、連結ピン17、ダストシ ル20等により構成されている。

 12はアーム8の先端部に設けられたボス部 で、該ボス部材12は、例えば鋼管を用いて 筒状に形成されている。ここで、ボス部材12 の内周側には、図2に示すように軸方向の中 部に位置し、後述のブッシュ14が嵌合される ブッシュ嵌合穴12Aと、軸方向の両端側に位置 し後述のダストシール20が嵌合されるシール 合穴12Bとが設けられている。

 そして、シール嵌合穴12Bの穴径は、ブッ ュ嵌合穴12Aの穴径と等しいか、または僅か 大きい寸法に形成されている。これにより ボス部材12のブッシュ嵌合穴12A内には、後 のブッシュ14が軸方向外側のシール嵌合穴12B 側から、例えば圧入等の手段を用いて強制的 な外力を加えることにより嵌合されるもので ある。

 また、ボス部材12には、該ボス部材12内に グリース等の潤滑剤を給脂するため軸方向の 左,右両側に潤滑剤通路12Cが径方向に穿設さ ている。そして、これらの潤滑剤通路12Cは 図2、図3に示すようにボス部材12の外周側で 脂ニップル13によって閉塞されるものであ 。

 14はボス部材12のブッシュ嵌合穴12A内に圧 入等の手段によって嵌着された円筒状のブッ シュである。このブッシュ14の内周側は、後 の連結ピン17が挿通されるピン挿通穴14Aと っている。また、ブッシュ14の両端側には、 ボス部材12の潤滑剤通路12Cと対応する外周部 に全周に亘って形成された環状の凹溝14Bと この凹溝14Bからピン挿通穴14Aに向けて径方 に貫通する潤滑剤通路14Cとが形成されてい 。

 これにより、給脂ニップル13から給脂さ た潤滑剤は、ボス部材12の潤滑剤通路12C、ブ ッシュ14の凹溝14B、潤滑剤通路14Cを通じて、 ッシュ14のピン挿通穴14Aと後述の連結ピン17 との間の摺動面に向けて供給されるものであ る。

 また、ブッシュ14の軸方向両端側には、 2~図6に示すように環状の平坦面からなり、 述のダストシール20(ブッシュ端面当接部20B) 対面して配置される端面14Dが設けられてい 。また、この端面14Dの径方向内側には、斜 に角度α(図4参照)で傾斜した環状のテーパ からなる径方向内側の面取り部14Eが設けら ている。さらに、端面14Dの径方向外側には 面取り部14Eと同等な角度で斜めに傾斜した 状のテーパ面からなる径方向外側の面取り 14Fが設けられている。

 そして、この場合の面取り部14Fは、ボス 材12のブッシュ嵌合穴12A内にブッシュ14を押 込むように嵌合するときのガイド面となるよ うにテーパ状に形成されている。また、径方 向内側の面取り部14Eについても、後述の連結 ピン17をブッシュ14のピン挿通穴14A内に挿通 るときのガイド面となるようにテーパ状に 成されている。ここで、面取り部14Eは、角 α(例えば、40°<α<50°、好ましくはα=45°) のテーパ面となっている。

 15,16はバケット10に一体に設けられた相手 方部材としての左,右のブラケットで、該ブ ケット15,16は、ボス部材12を左,右両側から挟 むように配設されている。そして、左,右の ラケット15,16には、ボス部材12のブッシュ嵌 穴12Aと同軸となるようにピン挿通穴15A,16Aが 穿設され、これらのピン挿通穴15A,16A内には 述の連結ピン17が挿通される。

 これにより、左,右のブラケット15,16はボ 部材12に対して相対回転可能に連結される のである。また、右側のブラケット16には、 図2に示すように外側面に固定環16Bが溶接手 により固定して設けられ、この固定環16B内 は後述のボルト18が径方向に挿通される。

 17は軸受装置11の一部を構成する連結ピン で、該連結ピン17は、軸方向の一端側に大径 フランジ部17Aが設けられ、他端側には径方 に貫通するボルト挿通穴17Bが穿設されてい 。そして、連結ピン17は、軸方向の一端側 ブラケット15のピン挿通穴15Aに挿通され、軸 方向の中間部がブッシュ14のピン挿通穴14Aに 動可能に挿通され、軸方向の他端側がブラ ット16のピン挿通穴16Aに挿通される。これ より、連結ピン17は、ボス部材12を左,右のブ ラケット15,16間に回動可能に連結するもので る。

 18は連結ピン17の抜止めを行うボルトで、 このボルト18は、図2に示す如く連結ピン17の ランジ部17Aをブラケット15に当接させた状 で、連結ピン17のボルト挿通穴17Bに対してブ ラケット16側の固定環16Bを介して挿通される そして、この状態でボルト18の先端側には ット19が螺着され、これによりボルト18は、 結ピン17をブラケット15,16に対して抜止め状 態および廻止め状態に保持するものである。

 20はブッシュ14の軸方向両端側に位置して ボス部材12と連結ピン17との間に設けられた ストシールで、該ダストシール20は、外部か らの異物(例えば、ダスト、雨水)がブッシュ1 4のピン挿通穴14Aと連結ピン17の外周面との間 に入り込むのを防止し、両者の摺動面を異物 から保護するものである。そして、ダストシ ール20は、図7~図9に示すように断面U字状のリ ング体として形成されている。

 ここで、ダストシール20は、図3、図4に示 すように、ボス部材12のシール嵌合穴12B内に 代をもって嵌合される筒状の嵌合筒部20Aと 該嵌合筒部20Aから連結ピン17に向けて径方 内向きに延び、ブッシュ14の端面14Dに面接触 状態で当接する環状のブッシュ端面当接部20B と、該ブッシュ端面当接部20Bの径方向内側に 位置し均一な内径をもって形成された円筒面 20Cと、前記ブッシュ端面当接部20Bおよび円筒 面20Cの径方向内側部位からブッシュ14とは軸 向の反対側、即ちブラケット15,16側に向け 漸次縮径するように斜めに傾斜して延び、 の最小径部となる先端部が連結ピン17の外周 面に適度な弾性力をもって摺動するリップ部 20Dと、後述のシール突起20Eとにより構成され ている。

 即ち、ダストシール20には、図4、図9に示 すようにブッシュ端面当接部20Bの径方向内側 部位から断面三角形状をなして突出するシー ル突起20Eが一体形成されている。そして、該 シール突起20Eは、均一な内径をもった円筒面 20Cに対して、リップ部20Dとは軸方向で逆向き に突出している。また、シール突起20Eは、断 面三角形の鋭角状をなす先端部20E1 を有し、 先端部20E1 が後述の仮想線21となす角度βは 面取り部14Eの角度αよりも小さい角度(β<α )に形成されている。

 この場合、ブッシュ14の端面14D側に形成 れる面取り部14Eの角度αは、40°<α<50°に 設定され、好ましくは45度(α=45°)のテーパ面 して形成されている。これに対し、シール 起20Eが仮想線21となす角度βは、例えば30° りも大きく、角度αよりも小さい角度(30°< β<α)に設定するのが好ましい。具体的には 、面取り部14Eの角度α=45°の場合、シール突 20Eの角度βは、30°<β<45°に設定する。な お、シール突起20Eの角度βを、例えば30°以下 まで小さくすると、シール突起20Eが薄肉とな って強度低下を招き、早期に損傷、破損され る可能性が高くなるものである。

 また、ダストシール20は、シール突起20E 基端とブッシュ端面当接部20Bとの間に鈍角 の角部からなる境界部20Fを有している。こ 境界部20Fは、図4に示すようにブッシュ14の 面14Dと面取り部14Eとの境界位置と同等の径 向寸法(同等な高さ位置)をもって形成されて いる。即ち、境界部20Fは、図4、図9中に二点 線で示す仮想線21上に配置されている。

 ここで、仮想線21は、ブッシュ14の端面14D と面取り部14Eとの境界位置と、ダストシール 20の境界部20Fとの間を結ぶ直線(軸線と平行な 直線)からなり、例えば連結ピン17の軸線、ま たはダストシール20の均一な円筒面20Cに対し 平行な直線として規定されるものである。

 そして、ダストシール20の嵌合筒部20Aを ス部材12のシール嵌合穴12B内に嵌合し、ブッ シュ14の端面14Dにブッシュ端面当接部20Bを対 させるときには、図5に示すように、シール 突起20Eの先端部20E1 がブッシュ14の面取り部1 4Eに先に接触した状態で被さる。

 次に、この状態からダストシール20をボ 部材12内に押込んだときには、図6に示すよ にダストシール20のブッシュ端面当接部20Bが ブッシュ14の端面14Dに面接触するように当接 る。このときに、シール突起20Eは、ブッシ 14の面取り部14Eに被さるように、即ち面取 部14Eの一部を覆うように当接する。

 これにより、シール突起20Eは、後述の如 潤滑剤の一部がブッシュ14の面取り部14E側 ら流出し、端面14Dとブッシュ端面当接部20B の間に入り込むのを防ぎ、ブッシュ14の端面 14Dとダストシール20のブッシュ端面当接部20B の間を封止状態に保つものである。

 また、ダストシール20は、例えば高硬度 ステル系ウレタン、ポリエチレン、ポリエ テルエーテルケトン、ポリイミド、ポリア タール、ポリエチレンテレフタレート(PET)、 充填材入りのポリテトラフルオロエチレン(PT FE)またはポリオキシメチレン(POM)等からなる 己潤滑性を有した可撓性樹脂材料を用いて 成される。そして、これらの可撓性樹脂材 は、例えば合成ゴム等の軟質樹脂材料に比 して硬い材質であり、強度の高い樹脂材料 用いられるものである。

 また、ダストシール20は、図9に示す如く 合筒部20Aの厚さ寸法aが、例えば1.8~2.2mm(1.8mm ≦a≦2.2mm)、好ましくはa=2mm程度に設定されて いる。また、ブッシュ端面当接部20Bの厚さ寸 法bは、例えば1.8mm≦b≦2.2mm程度、好ましくは b=2mm程度に設定される。さらに、リップ部20D 厚さ寸法cは、例えば1.3mm≦b≦1.7mm程度、好 しくはc=1.5mm程度に設定されるものである。

 本実施の形態による油圧ショベル1は上述 の如き構成を有するもので、次に、油圧ショ ベル1を操作して掘削作業等を行うときの動 について説明する。

 まず、オペレータは、上部旋回体3のキャ ブ内に搭乗し、該キャブ内に設けられた走行 用の操作レバーを操作することにより、下部 走行体2のクローラを駆動して油圧ショベル1 前進または後退させることができる。また 作業用の操作レバーを操作することにより 作業装置4を俯仰動させて土砂の掘削作業等 を行うことができる。

 また、作業装置4のバケット10を動作させ ときには、バケットシリンダ9を伸縮するこ とにより、アーム8の先端側で軸受装置11の連 結ピン17を中心にしてバケット10を回動させ ことができる。このときに、ボス部材12と連 結ピン17との間に設けられたダストシール20 、ブッシュ14のピン挿通穴14Aと連結ピン17と 摺動面にダスト(土砂)、水等の異物が入り むのを阻止するものである。

 この場合、ダストシール20の嵌合筒部20A 、ボス部材12のシール嵌合穴12Bよりも予め大 径に形成され、シール嵌合穴12B内に締代をも って嵌合される。そして、このときにブッシ ュ端面当接部20Bは、ブッシュ14の端面14Dに弾 変形状態で当接される。また、ダストシー 20のリップ部20Dは、その先端側が連結ピン17 の外周面に適度な弾性力をもって摺接し、外 部からの異物がブッシュ14のピン挿通穴14Aと 結ピン17の外周面との間に入り込むのを防 するものである。

 ところで、軸受装置11の最初の組立時、 たは保守、点検等を行うメンテナンス時等 は、グリース等の潤滑剤を給脂ニップル13側 から給脂する。このとき、潤滑剤は、ボス部 材12の潤滑剤通路12C、ブッシュ14の凹溝14B、 滑剤通路14Cを通じてピン挿通穴14Aと連結ピ 17との間の摺動面に向けて供給される。しか し、軸受装置11のブッシュ14と連結ピン17との 間に給脂された潤滑剤は、その一部が連結ピ ン17の外周面に沿って軸方向外側に流出し、 ストシール20のブッシュ端面当接部20Bとブ シュ14の端面14Dとの間に入り込む可能性があ る。

 そして、仮に、潤滑剤の一部がダストシ ル20のブッシュ端面当接部20B側に入り込む 、この潤滑剤の給脂作業に伴う給脂圧力に り、ダストシール20にはブッシュ14の端面14D ら引き離される方向(ブラケット15,16に近づ 方向)に押圧力が作用する。このように、潤 滑剤から受ける押圧力が原因となって、ダス トシール20は、その一部がボス部材12のシー 嵌合穴12Bから抜出してしまう虞れがある。

 そこで、本実施の形態によれば、ダスト ール20にシール突起20Eを一体に形成し、こ シール突起20Eは、ブッシュ端面当接部20Bの 方向内側部位からリップ部20Dとは逆向きに 出してブッシュ14の面取り部14Eに被さるよう に当接する構成としている。また、この場合 のシール突起20Eは、ブッシュ端面当接部20Bの 径方向内側部位(境界部20Fの位置)から断面三 形状をなして内向きに突出し、その先端部2 0E1 の角度βを面取り部14Eの角度αよりも小さ い角度(β<α)に設定する構成としている。

 これにより、ダストシール20をボス部材12 のシール嵌合穴12B内に装着する場合には、図 5に示すようにブッシュ端面当接部20Bがブッ ュ14の端面14Dに対面する途中状態で、シール 突起20Eの先端部20E1 が先にブッシュ14の面取 部14Eに接触する。その後に、ダストシール2 0をボス部材12内に強く押込んだ組付け段階で は、図6に示すようにダストシール20のブッシ ュ端面当接部20Bがブッシュ14の端面14Dに広く 接触するように当接する。このとき、シー 突起20Eは、その全体がブッシュ14の面取り 14Eに被さるように、即ち面取り部14Eを覆う うに当接することができる。

 この結果、グリース等の潤滑剤を給脂ニ プル13側から給脂したときに、ブッシュ14と 連結ピン17との間に給脂された潤滑剤の一部 連結ピン17の外周面に沿って軸方向外側(面 り部14E側)に流出しても、シール突起20Eは、 この流出した潤滑剤がダストシール20のブッ ュ端面当接部20Bとブッシュ14の端面14Dとの に入り込むのを抑えることができる。従っ 、ブッシュ14の端面14Dとダストシール20のブ シュ端面当接部20Bとの間を封止状態に保つ とができる。

 このように、シール突起20Eを設けたこと より、ブッシュ14と連結ピン17との間に給脂 された潤滑剤が面取り部14E側に流入するのが 阻止される。このため、前記潤滑剤は、図6 の矢示A方向へと円筒面20Cに沿って流れ、そ 一部はリップ部20Dを径方向外側へと押上げ ように弾性変形させ、リップ部20Dの外側へ 余剰油となって排出される。

 従って、本実施の形態では、ダストシー 20にシール突起20Eを設けることにより、外 から給脂された潤滑剤の押圧力等がブッシ 14の端面14Dとダストシール20のブッシュ端面 接部20Bとの間に作用するのを抑えることが き、ダストシール20をボス部材12のシール嵌 合穴12B内で安定した姿勢に保つことができる 。そして、ダストシール20のシール突起20Eに り、ブッシュ14の端面14Dとダストシール20の ブッシュ端面当接部20Bとの間を封止状態に保 つことができ、給脂圧力によるダストシール 20の抜出し防止を図ることができる。

 このため、例えば前述した特許文献1によ る従来技術のように、ダストシール20には、 合筒部20Aの外周側に、特別な抜止め部等を 加して設ける必要がなくなる。これにより ダストシール20の成形、加工等を容易に行 ことができ、生産性の向上、製造コストの 減等を図ることができる。

 また、前述した嵌合筒部20A、ブッシュ端 当接部20B、リップ部20Dおよびシール突起20E からなるダストシール20は、高硬度エステ 系ウレタン、ポリエチレン、ポリエーテル ーテルケトン、ポリイミド、ポリアセター 、ポリエチレンテレフタレート(PET)、充填材 入りのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)また はポリオキシメチレン(POM)等からなる自己潤 性を有した可撓性樹脂材料によって形成す ことができる。

 そして、これらの可撓性樹脂材料は、自 潤滑性を有することにより、例えばダスト ール20のリップ部20Dが連結ピン17の外周面に 低摩擦で摺動するのを補償でき、リップ部20D の摩耗、損傷等を長期間にわたり抑えること ができる。また、可撓性樹脂材料は、例えば 合成ゴム等の軟質樹脂材料に比較して硬い材 質であり、強度の高い樹脂材料が用いられる ため、ダストシール20としての耐久性、寿命 高めることができ、長期にわたって安定し シール効果を発揮することができる。

 また、ダストシール20のシール突起20Eは ブッシュ14の面取り部14Eに対して先端部20E1  が先に接触した状態で、当該面取り部14Eに被 さるように当接している。この結果、シール 突起20Eの先端部20E1 側は、テーパ面となった 面取り部14Eに対して所謂リップの如く当接す ることができ、面取り部14Eとシール突起20Eと の当接面をシール状態に保つことができる。

 しかも、面取り部14Eを角度αの傾斜面と て形成したときに、シール突起20Eの先端部20 E1 の角度βを、例えば30°よりも大きく、角 αよりも小さい角度に設定している(30°<β& lt;α)。これにより、図5、図6に示す如く、シ ル突起20の先端部20E1 を面取り部14Eのテー 面に密着するように当接でき、両者の間の ール性能を高めることができる。しかも、 ール突起20Eはダストシール20の一部として一 体成形できるので、ダストシール20にシール 起20Eを容易に設けることができ、生産性の 上、製造コストの低減等を図ることができ 。

 次に、図10は本発明の第2の実施の形態を し、第2の実施の形態の特徴は、ダストシー ルの嵌合筒部内に剛性を有したリングを埋め 込んで設ける構成としたことにある。なお、 第2の実施の形態では、前述した第1の実施の 態と同一の構成要素に同一の符号を付し、 の説明を省略するものとする。

 図中、31は第2の実施の形態で採用したダ トシールで、該ダストシール31は、第1の実 の形態で述べたダストシール20とほぼ同様 構成され、嵌合筒部31A、ブッシュ端面当接 31B、円筒面31C、リップ部31D、先端部31E1 を ったシール突起31Eおよび境界部31Fを有して る。しかし、第2の実施の形態によるダスト ール31は、嵌合筒部31A内に後述の金属環32を 埋設している点で、第1の実施の形態による ストシール20と相違している。

 32は剛性を有したリングを構成する金属 を示し、この金属環32は、ダストシール31の 周にわたって延びる金属製のリングにより 成されている。そして、金属環32は、ダス シール31の嵌合筒部31A内に図10に示す如く埋 込まれ、その周囲は嵌合筒部31Aを形成する 脂材料により完全に覆われている。

 このため、ダストシール31の嵌合筒部31A 、例えば第1の実施の形態で述べたダストシ ル20の嵌合筒部20Aよりも金属環32の肉厚分だ け厚肉に形成されている。そして、剛体から なる金属環32は、ダストシール31の嵌合筒部31 Aをボス部材12のシール嵌合穴12B内に嵌合した ときに、その嵌合力を高める機能を有し、ボ ス部材12のシール嵌合穴12B内で嵌合筒部31Aを 止め状態に保持するものである。

 かくして、このように構成される第2の実 施の形態では、ダストシール31のブッシュ端 当接部31Bに、その径方向内側部位からリッ 部31Dとは逆向きに突出するシール突起31Eを 体に形成している。このため、このシール 起31Eは、ブッシュ14の面取り部14Eに被さる うに、即ち面取り部14Eを覆うように当接す ことができ、前述した第1の実施の形態とほ 同様の作用効果を得ることができる。

 しかも、第2の実施の形態では、ダストシ ール31の嵌合筒部31A内に金属環32を、図10に示 す如く埋設する構成としている。これにより 、ボス部材12のシール嵌合穴12B内に嵌合した きに、ダストシール31の嵌合筒部31Aの嵌合 を、金属環32により確実に高めることができ 、ボス部材12のシール嵌合穴12B内で嵌合筒部3 1Aを抜止め状態に保持することができる。

 なお、前記第1の実施の形態では、ダスト シール20の嵌合筒部20Aの厚さ寸法aを、例えば 1.8mm≦a≦2.2mmに形成する場合を例に挙げて説 した。しかし、本発明はこれに限らず、厚 寸法aを、例えば1.8mm未満として嵌合筒部を 成してもよく、または厚さ寸法aを2.2mmより 大きい寸法に形成してもよい。そして、こ 点は、ブッシュ端面当接部20Bの厚さ寸法bに ついても同様である。

 また、前記第1の実施の形態では、リップ 部20Dの厚さ寸法cを、例えば1.3mm≦c≦1.7mmに形 成する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、厚さ寸法cを、例え 1.3mm未満としてダストシールのリップ部を形 成してもよく、または厚さ寸法cを1.8mmよりも 大きい寸法に形成してもよい。

 即ち、第1の実施の形態で採用したダスト シール20の嵌合筒部20A、ブッシュ端面当接部2 0B、リップ部20D等の寸法は、ボス部材12、連 ピン17等の外形寸法、設置スペース等の設計 に関する条件で、適宜に設定されるもので、 上述した数値に限定されるものではない。そ して、この点は第2の実施の形態で述べたダ トシール31にも同様に適用することができる 。

 また、各実施の形態では、軸受装置11を ーム8とバケット10との間のピン結合部に適 した場合を例に挙げて説明した。しかし、 発明はこれに限るものではなく、例えば作 装置4を構成するブーム6の先端とアーム8と 間のピン結合部、ブーム6のフート部と上部 回体3との間のピン結合部、各シリンダ5,7,9 ピン結合部等に軸受装置を適用してもよい

 さらに、各実施の形態では、軸受装置11 油圧ショベル1に適用した場合を例に挙げて 明したが、本発明はこれに限らず、油圧ク ーン、リフトトラック等の他の建設機械に 広く適用できるものである。