工程机械的两部件连接结构 【技术领域】
本发明涉及如像液压挖掘机的横梁和臂或是臂和铲斗这样，利用连接销相对可转动地连接两部件的工程机械的两部件连接结构。
背景技术
图5表示了公知的工程机械的两部件连接结构的一个例子，图5(a)是主要部分的剖视图，图5(b)是与图5(a)的箭头B相对应的图。此外，图5(a)仅表示了左侧的一半。
在该图5中，表示了例如作为工程机械的液压挖掘机所具备的外侧部件例如铲斗20，与配置于该铲斗20内侧的内侧部件例如臂21的两部件的连接结构。将外侧衬套22压入铲斗20的销孔20a内，将内侧衬套23压入臂21的销孔21a内。在外侧衬套22的孔22a以及内侧衬套23的孔23a内插入将铲斗20和臂21两部件相对可转动地连接的连接销24。该连接销24的两端的每一侧上设置了与该连接销24设置成一体的且限制连接销24从铲斗20和臂21脱落的凸缘部25。
而且，铲斗20的外侧侧面上，如图5(b)所示，设置了具有与凸缘部25的前端部25a的尖细形状相对应的形状的凹部26a的挡块26，该挡块26的上面通过螺栓28安装了板27等。利用该挡块26以及板27等，形成了限制凸缘部25以及连接销24的旋转和脱落的结构，即形成了连接销24的防止转动、防止脱落的结构。图5(a)的中心线的未图示的右半部分形成了与除去左半部分中所包含的，由凸缘部25、挡块26、板27以及螺栓28构成的连接销24的防止旋转、防止脱离的结构之外的部分对称的结构。此外，与该图5所示的现有技术等同的技术公开在专利文献1中。
专利文献1：日本特开平7‑331689号公报
在上述的图5中所示的现有技术中，臂21内侧衬套23和连接销24的滑动部分的润滑状态劣化时，伴随着铲斗20和臂21的相对转动，通过连接销24、凸缘部25，在凸缘部25的前端部25a和挡块26的凹部26a的卡合部上作用了很大的力。因此，有必要将凸缘部25以及挡块26的强度增大。
此时，虽然通过将凸缘部25设计得更长能够减小挡块26的作用力，但如果这样将凸缘部25增长，当凸缘部25受到连接销24的拔出力时，则该凸缘部25的弯曲变形容易增大。所以，为了防止这样的凸缘部25的弯曲变形，有必要增大凸缘部25的强度。而且，由于作用在如上所述的凸缘部25和挡块26的卡合部上的很大的力，也作用在连接销24和凸缘部25的结合部上，因此也有必要增大该结合部的强度。
如上所述，在现有技术中，考虑到由于润滑状态劣化而产生的，作用在凸缘部25和挡块26的卡合部等上的较大的力，必须预先将凸缘部25的强度、挡块26的强度、以及连接销24和凸缘部25的结合部的强度增大，因此两部件连接结构的制作变得繁杂，制作费用容易变高。
【发明内容】
本发明就是根据上述现有技术的现状而提出的，其目的在于提供一种，不设置用于限制凸缘部及连接销的转动的挡块，就能可相对转动地保持外侧部件和内侧部件的工程机械的两部件连接结构。
为了达到该发明目的，本发明的工程机械的两部件连接结构，具备：装在工程机械上的外侧部件，配置在该外侧部件内侧的内侧部件，压入上述外侧部件的销孔中的外侧衬套，压入上述内侧部件的销孔中的内侧衬套，插入上述外侧衬套的孔及上述内侧衬套的孔中，且将上述外侧部件和上述内侧部件两部件可相对转动地连接的连接销，一体设置于该连接销的两端部的每一侧上，且限制上述连接销从上述外侧部件及上述内侧部件脱落的凸缘部；其特征是，将上述连接销设置成能与上述外侧衬套及上述内侧衬套这两方相对转动的同时，将上述凸缘部设置成不妨碍相对上述外侧部件的旋转并能与上述外侧衬套的外侧端面相对地滑动。
这种结构的本发明，即使例如在内侧部件的内侧衬套和连接销之间的润滑状态劣化时，由于伴随着外侧部件和内侧部件的相对转动，被压入外侧部件的外侧衬套和连接销进行相对转动的同时，不妨碍与连接销设置成一体的凸缘部旋转并在外侧衬套的外侧端面上相对地滑动，所以，伴随着上述润滑状态劣化的较大的力不会作用在凸缘部、以及连接销和凸缘部的接合部上。即、不设置限制连接销及凸缘部的转动的挡块就能可相对转动地保持外侧部件和内侧部件。因此，设定凸缘部的强度以及连接销和凸缘部的接合部的强度能够减小。
而且，本发明的特征是，在上述发明中，将上述凸缘部设定成虽与上述外侧衬套的上述外侧端面相对，但不与上述外侧部件的外侧侧面相对的形状尺寸。这种结构的本发明，在对连接销作用了拔出力时，虽然凸缘部抵接外侧衬套的外侧端面，但由于与被压入外侧部件的外侧衬套保持为一体，因此外侧部件受到了拔出上述连接销的力。因此，能够防止连接销的脱落。
另外，本发明的特征是，在上述发明中，将该外侧衬套设置成，使上述外侧衬套的上述外侧端面从上述外侧部件的外侧侧面向上述连接销的轴向突出。这种结构的本发明，可以将凸缘部做成具有比外侧衬套的外侧端面向连接销的径向突出的突出部的形状，这样凸缘部即使具有比外侧衬套的外侧端面向径向突出的突出部，由于不与外侧部件的外侧侧面抵接，因而能够增大凸缘部的形状的自由度。
而且，本发明的特征是，在上述发明中，上述凸缘部具有比上述外侧衬套的上述外侧端面更突出于上述连接销的径向的突出部的同时，设置了密封该凸缘部的突出部和上述外侧部件的上述外侧侧面之间的密封部件。这种结构的本发明，可以利用密封部件防止外部灰尘等向凸缘部与外侧衬套的外侧端面的滑动部的侵入，以及外部灰尘等向外侧衬套的孔与连接销的滑动部的侵入，能够长期维持外侧部件的圆滑的转动动作。
另外，本发明的特征是，在上述发明中，上述外侧衬套在形成上述连接销插入的孔的内径面和上述外侧端面这两方由具有自润滑性的材料制成。这种结构的本发明，能够分别在连接销和外侧衬套的孔的滑动部，以及凸缘部和外侧衬套的外侧端面的滑动部上，进行圆滑的滑动动作，能够长期实现外侧部件的稳定的转动动作。
本发明具有以下效果。
本发明由于将连接外侧部件和内侧部件的连接销设置成，能与设置在外侧部件上的外侧衬套及设置在内侧部件上的内侧衬套这两方相对地转动的同时，将凸缘部设置成不妨碍相对外侧部件转动而能与外侧衬套的外侧端面相对地滑动的结构，因而不需要限制凸缘部及连接销的转动的挡块就能可相对转动地保持外侧部件和内侧部件，伴随着润滑状态劣化的较大的力不会作用于凸缘部、以及连接销和凸缘部的接合部，可以将凸缘部的强度以及连接销和凸缘部的接合部的强度设定得比原来小。因此，与现有技术相比制作变得容易，由于削减了伴随设置挡块的以前所需的费用，制作费用能够降低。
【附图说明】
图1是表示以液压挖掘机作为例子的具有本发明的两部件连接结构的第一实施方式的工程机械的立体图。
图2是图1的A‑A剖面的主要部分放大图。
图3是表示本发明的两部件连接结构的第二实施方式的主要部分放大剖视图。
图4是表示本发明的两部件连接结构的第三实施方式的主要部分放大剖视图。
图5是表示现有的工程机械的两部件连接结构的一个例子图，图5(a)是主要部分的剖视图，图5(b)是与图5(a)中的箭头B相对应的图。
图中：
1‑行走体，2‑旋转体，3‑前部作业机械，4‑横梁(外侧部件)，4a‑销孔，4b‑外侧侧面，5‑臂(内侧部件)，5a‑销孔，6‑外侧衬套，6a‑孔，6b‑外侧端面，7‑内侧衬套，7a‑孔，8‑连接销，9‑凸缘部，9a‑突出部，10‑螺栓，11‑密封部件
【具体实施方式】
以下，根据附图说明用于实施本发明的工程机械的两部件连接结构的最佳实施方式。
图1是表示以液压挖掘机作为例子的具有本发明的两部件连接结构的第一实施方式的工程机械的立体图，图2是图1的A‑A剖面的主要部分放大图。此外，图2仅表示了左半部分。图中虽然省略，但右半部分相对于中心线形成与左半部分对称的结构。
如图1所示，作为具备本发明的两部件连接结构的工程机械，例如液压挖掘机具有：行走体1，配置于该行走体1上的旋转体2，以及可在上下方向转动地安装在该旋转体2上且能进行挖削作业等的前端作业机械3。前端作业机械3具备可转动地安装在旋转体2上的横梁4及可转动地安装在该横梁4前端的臂5。
如图2所示，将横梁4和臂5配置成横梁4位于外侧，臂5位于内侧，且可相对旋转地连接。即、横梁4构成了两部件连接结构的外侧部件，臂5构成了内侧部件。
横梁4的销孔4a内压入外侧衬套6，臂5的销孔5a内压入内侧衬套7。外侧衬套6的孔6a及内侧衬套7的孔7a内插入将横梁4和臂5两部件可相对转动地连接的连接销8。
上述外侧衬套6及内侧衬套7由例如烧结含油合金等具有自润滑性的材料制成。特别是，外侧衬套6在形成连接销8插入的孔6a的内径面和外侧端面6b这两方由具有自润滑性的材料制成。
在连接销8的两端的每一侧上配置了限制连接销8从横梁4及臂5脱落的凸缘部9，这些凸缘部9通过螺栓与连接销8的端面一体连接。
该第一实施方式中，特别是，将连接销8设置成可与外侧衬套6及内侧衬套7这两方相对地旋转的同时，将每个凸缘部9设置成不妨碍相对于横梁4转动能与外侧衬套6的外侧端面6b相对地滑动。
如图2所示，外侧衬套6的外侧端面6b设置成例如与横梁4的外侧侧面4b为同一个面。而且，虽然将凸缘部9设置成对着外侧衬套6的外侧端面6b，但将其设定成不对着横梁4的外侧侧面4b的形状尺寸。
这种结构的第一实施方式中，若驱动臂5，则通过压入该臂5内且设置成一体的内侧衬套7的孔7a与连接销8的滑动部，臂5和连接销8进行相对转动。而且，如果驱动横梁4，通过压入该横梁4内且设置成一体的外侧衬套6的孔6a与连接销8的滑动部，以及外侧衬套6的外侧端部6b与凸缘部9的滑动部，横梁4和连接销8进行相对转动。与驱动这些臂5、横梁4相对应地驱动前端作业机械3，实施所希望的挖削作业等。
而且，例如，即使在横梁4的内侧衬套7和连接销8之间的润滑状态发生了劣化时，由于伴随着横梁4和臂5的相对转动，利用外侧衬套6所具有的自润滑性，横梁4和连接销8进行相对转动的同时，也不妨碍与连接销8设置成一体的凸缘部9转动，并在外侧衬套6的外侧端面6b上相对地滑动，所以伴随着上述润滑状态劣化的较大的力不会作用于凸缘部9、以及连接销8和凸缘部9的结合部。即、不设置限制连接销8及凸缘部9的转动的挡块就能可相对旋转地保持横梁4和臂5。因此，能将凸缘部9的强度以及连接销8和凸缘部9的接合部的强度能设定得较小。因此，制作变得容易，由于伴随着设置挡块所需要的费用的削减，能够使制作费用降低。而且，由于长期的使用而在连接销8、内侧衬套7及外侧衬套6产生了磨损时，通过松开螺栓10将凸缘部9从连接销8的端面拆卸下来，很容易拔出连接销8或内侧衬套7、外侧衬套6，能够分别更换新的零部件。
而且，在臂5和横梁4在驱动过程中等情况下，对连接销8作用了拔出力时，因为凸缘部9与外侧衬套6的外侧端面6b抵接，外侧衬套6被压入横梁4内并保持一体，因此横梁4受到了拔出连接销8的力。因此，能够防止连接销8的脱落，能够确保高可靠性的结构。
另外，压入横梁4的销孔4a内的外侧衬套6，由于在形成插入连接销8的孔6a的内径面和外侧端面6a这两者具有自润滑性，因此，能够分别在连接销8与外侧衬套6的孔6a的滑动部，以及凸缘部9与外侧衬套6的外侧端面6b的滑动部上，进行圆滑的滑动动作，能够长期实现横梁4的稳定的转动动作。
而且，将外侧衬套6的外侧端面6b设定成与横梁4的外侧侧面4b为同一个面，因此能够将凸缘部9及螺栓10向外的突出量控制得较小。
此外，如果将凸缘部9的外径设定成在不与横梁4的外侧侧面4b抵接的范围内与外侧衬套6的外径基本相等，则外侧衬套6就不会露出于外部，该外侧衬套6不会面临雨水或土沙等，就能够抑制该外侧衬套6经过长期的腐蚀或磨损，能够提高耐久性。
图3表示本发明的两部件连接结构的第二实施方式的主要部分放大剖视图。此外，图3也仅表示了左半部分。图中虽省略，但右半部分相对于中心线形成与左半部分对称的结构。
该图3所示的第二实施方式具有如下结构：以使外侧衬套6的外侧端面6b从构成外侧部件的横梁4的外侧侧面4b向连接销8的轴向突出的方式设置该外侧衬套6的同时，通过螺栓10在连接销8的端面上一体设置的凸缘部9具有比外侧衬套6的外侧端面6b向连接销8的径向突出的突出部9a。其他的结构与上述的第一实施方式的结构相同。
这种结构的第二实施方式，除了得到与上述第一实施方式的结构相同的作用效果之外，如图3所示，由于以使外侧端面6b从横梁4的外侧侧面4b突出的方式设置该外侧衬套6，因而可以将凸缘部9做成具有比外侧衬套6的外侧端面6b向连接销8的径向突出的突出部9a的形状，这样凸缘部9即使具有比外侧衬套6的外侧端面6b沿径向方向突出的突出部9a，由于不与横梁4的外侧侧面4b抵接，因而能够增大凸缘部9的形状的自由度，从而更加容易制造。
图4是表示本发明的两部件连接结构的第三实施方式的主要部分放大剖视图。此外，图4也只表示了左半部分。图中虽省略，但右半部分相对于中心线形成与左半部分对称的结构。
该图4所示的第三实施方式的结构除了图3所示的第二实施方式的结构外，还设有密封凸缘部9的突出部9a和横梁4的外侧侧面4b之间的密封部件11。这种结构的第三实施方式，除了能得到与上述第二实施方式相同的作用效果之外，还利用密封部件11，防止了外部灰尘等向凸缘部9与外侧衬套6的外侧端面6b的滑动部的侵入，以及外部灰尘等向外侧衬套6的孔6a与连接销8的滑动部的侵入，能够长期确保横梁4的圆滑的转动动作，能够得到高可靠性的液压挖掘机。
此外，在上述第一至第三实施方式中，虽然通过螺栓10将凸缘部9连接在连接销8的端面上而将该凸缘部9与连接销8设置成一体，但本发明不限于这样的结构。例如也可以做成通过焊接将凸缘部9与连接销8的两端部的各端面设置成一体的结构。而且，也可以做成对连接销8的两端部中的一方的端部实施阶梯加工，将凸缘部9与连接销8用同一个零件形成的结构。
另外，上述第一实施方式中，做成将外侧衬套6的外侧端面6b与横梁4的外侧侧面4b为同一个面的结构，在上述第二、第三实施方式中，做成使外侧衬套6的外侧端面6b比横梁4的外侧侧面4b向连接销8的轴向突出的结构，但本发明也不限于这样的结构。也可以做成使外侧衬套6的外侧端面6b比横梁4的外侧侧面4b向内缩进的结构，即做成凹陷的结构。将这样的结构使用于例如臂和铲斗的两部件连接结构时，由于螺栓10及凸缘部9容纳在凹陷部分内，能够防止与土沙等接触，能够防止由于这些螺栓10、凸缘部9和土沙等接触导致的磨损或损伤。