JPH05502280A - 弾性ロック部材を有する掘削用歯先 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 弾性ロック部材を有する掘削用歯先 発明の背景と要約 この発明は、掘削用歯先に関し、特に詳しくは、各歯先が実質的に大きさを形成 する大きなドラグライン・パケットを有利に使用する掘削用歯先に関するもので ある。　−世紀以上の間、掘削用歯先は、２個の部品、すなわち、掘削機、ドラ グライン・パケット、ショベル・ディツパ−などに取り付けられるアダプターと 、取替可能な歯先とで構成されている。アダプターがそれを取替える必要がある 程度にまですり減らないうちは、５から３０個の各歯先は使用することができる というのが、掘削装置作業者の経験であった。歯先の取替の容易さは、新しく、 鋭い貫通用刃を提供するために重要であり、使い捨て金属の量を最小にし、操業 休止時間を最小にするために重要である。特に、操業休止時間の短縮は、大きな 掘削用機械にとって格別の経済的な要因であり、例えば、米国特許第４７１６６ ６８号および第４７２７６６３号の説明を参照されたい。

過去数年間にわたって、信頼性と取り付け、取り外しの容易さにおいて種々の成 功で２個の部品からなる歯先構造に対する多くの錠止構想が開発されている。

しかしながら、適用のすべてのタイプにおいて、信頼性と取り付け、取り外しの 容易さの両方では誰も成功しなかった。これらの歯先構造は、殆ど、サイド・ピ ンとスナップ・リング、あるいは、スプールと楔部材とを使用している。サイド ・ピンは、米国特許第４３２６３４８号に示されていると同時に、押し込まれた ヒレからなり、隣接する歯先に近いことによりその取り外しは極めて困難である 。

米国特許第３１２１２８９号に見られるように、スプールと楔部材の取り外しは 、楔部材に近付くためにドラグライン・パケットの前端を回動させるという不都 合さを要し、楔部材は放り出される。また、楔部材はその機能中に後退すること があるので、多くの装置において、楔部材をその適合するスプールに溶接仮止・ 　めするのが普通のプラクティスであり、このことが楔部材の取り外しを一層困 難にしている。

従来技術の問題点は、歯先のビン受入れ用上部開口に連通し、垂直方向に長いピ ンの切欠部に係合可能なロック部材を受入れるために適合する中空部とを有する 歯先を特徴とする、この発明によって解決される。

この発明の他の目的と利益はこの後の明細書の詳細な説明によって理解されるだ ろう。

図１は従来技術の斜視図である。

図２は、この発明の好適な具体例である歯先とその関連要素との拡大分解斜視図 である。

図３はこの発明によって組み立てられた掘削用歯先の部分における要部断面とし た側面図である。

図４は図３の４−４線に沿った断面図である。

図５は図３の線５−５に沿った要部平面図である。

図６は錠止用ピンから分解されて示されるロック部材を有するこの発明の実施に おいて使用される錠止手段の側面図である。

図７は図６の線７−７に沿う断面図である。

図８は図６の線８−８に沿って見られるロック部材の底面図である。

図９はこの発明の作用を示す、図３の上部中央部と同様の側面図である。

図１０は力のベクトルを示す、図７と同様な要部拡大断面図である。

図１１は図１０の力のベクトルのベクトル線図である。

図１２は錠止手段とアダプターの変形例を示す図３と同様な側面図である。

図１３は図１２の線１３−１３に沿う断面図である。

図１４は図１２の線１４−１４にほぼ沿う鼻状キー溝の平面図である。

図１５は、歯先とアダプターの分解のために、ピンを取り外す場合の第１段階の 図１２と基本的に類似する要部側面図である。

図１６はそれに続く状態にある部品を示す図１５と同様な側面図である。

実施例 図面において、先ず、米国特許第４３２６３４８号に示されるような従来技術１ は前端の土にかみ合う刃２２を有する歯先を示している。アダプター２０は耐摩 耗用キャップ２３と２４とによって保護されている。歯先２１は、２６で示され るスナップリングを備えた、２５で示されるサイドピンによってアダプター２０ に固定されている。

図２に示されるように、この発明によれば、一般的な符号２７で示される歯先２ ７は一般的な符号２９で示されるアダプターの鼻部２８に装着される。歯先２７ とアダプター２９の鼻部２８とは一般的な符号３０で示される錠止手段によって 着脱自在に一緒に固着される。この錠止手段３０は垂直方向に長いピン３１（図 ６も参照のこと）と一般的な符号３２で示されるロック部材とからなっている。

さらに詳しくは、歯先２７は、前方が土にかみ合う刃２２で終わり、後方端２２ ａでアダプターの鼻部２８を受入れるために、ソケット部３６を形成する、３５ で示される側壁と協同する頂壁部３３と底壁部とを備えている。

頂壁部３３と底壁部３４には、それぞれ、垂直方向に整列した、ビン受入れ用開 口３７と３８とが設けられている。鼻部２８には、錠止用ビン３１を受入れるた めの整列可能な開口３９が設けられている。

ここまでのところは、通常の従来技術であり、垂直方向に長いピンを有する歯先 は図１に示されるものと対照的にロックされる。例えば、米国特許第２８４６７ ９０号を参照されたい。この発明は、先ず、ピンのキーパ部材すなわちロック部 材がアダプターの室内に設けられるのではなくて歯先自体の中に設けられるとい う新規な配置で従来技術とは異なっている。ここでは、キーパ部材すなわちロッ ク部材３２は歯先２７の完全に内に設けられているポケット部すなわち中空部４ ０の中だけに装着される。

発明の構成 図３および図４の上部の考察から理解されるように、歯先の頂壁３３は外面４１ ａおよび内面４１ｂとを有している。後者の内面４１ｂは、その部分としてソケ ット部３６を形成している。図４から容易に理解できるように、垂直軸中央平面 ４３の両側に配置されているボス部４２がそれと一体の部分として頂壁３３から 垂下している。ボス部４２の中空部４０内には、ロック部材３２が位置づけられ 、ピン３１の切欠部４４に係合するために、中空部４０の前方かつ外側に延びて いる（図６参照）。　ロック部材３２は、はぞ４５（図６と図８とを参照）を特 徴とし、このほぞ４５は、はぞ４５を包み込み、その後ろにある弾性材料（ポリ ウレタンフォーム）で構成されたロック部材の残余部分を有する、基本的に円柱 状である。ある状況の下では、スプリングも、はぞ４５を戻すための弾性体とし て有利に使用されることができる。はぞ４５の丸い断面形は有利であるが、他の 幾何学的な形も使用することができる。

ロック部材用ポケット部すなわち中空部４０は、ピン３１のロック部材保持スロ ットすなわち切欠部４４と整列するように配置される。さらに、中空部４０には 、４７と４８で示されるように、対向する面が形成され（図４の右側参照）、ロ ック部材３２の両端を支持している。対向する面４７と４８とは、開口３７の後 壁面４１ｃとほぼ平行で側壁３５に垂直な縦壁面４０によってそれらの後端で連 結されている。対向する面４７と４８とは、ピン３１が上方または下方に動こう とする時に、それらが、はぞ４５をその場所に挟みあるいは保持するようにロッ ク部材の保持切欠部と一緒に作用するような方法で配置されている。このことは 、機能中における好ましくないピンの後退を確実に防止する。ロック部材３２の 弾性体４６もほぞ４５をその場所に保持することを助ける。　ピン３１が下方に 後退しようとする時に、与えられる配置は、ロック部材保持用切欠部の面５０と 妨害部４９を有する中空部の面４８との間の挟みあるいは保持用角度θが約１０ 度を有している（図１０参照）。逆に、ピンが上方に後退しようとする時には、 挟みあるいは保持する角度θは、ロック部材保持用の面５１と中空部の面４７と の間の角度である。

図１０は、ピン３１が下方に動こうとする時にほぞ４５に作用する力の線図を示 している。かくして、ピン３１によって生じる下方への力ベクトルＰ１は力ベク トルＰ２およびＰ３によって対抗されている。Ｐ２は歯先の表面４８によって生 じ、Ｐ３はピン３１によって生じるものである。図１０はまた、はぞ４５自体の 反作用力である、それぞれＣＩ、Ｃ２およびＣ３を示し、それぞれほぞ４５の接 する面に直角である。

図式上で解答を設定することによっつで（図１１）、ピン１１によって下方に生 じる各単位力Ｐ１に対して、錠止用切欠部４４にほぞ４５を押し込む０１８単位 の反作用力があることが判明している。さらに、錠止用切欠部４４を出ようとす るほぞ４５に対して、妨害部４９を克服しなければならず、ピン３１は上方に押 される。　妨害部４９は、歯先が、切欠部４４の上部範囲を画成する平行表面５ ０に対して角度θである平行な中空部の下部面４８を有しているという事実によ っている。力Ｃ３と妨害部４９とはほぞ４５をその場所に保つ。説明されるよう に、この妨害部は、ピンの切欠部の上部面とロック部材用中空部の底面との間の 角度によってもたらされるものである。かくして、これがこの“はぞを挟みまた は保持する角度”をめるための理由であり、その角度は約５°から１０°、最適 には約１０°である。

これと同じ型の作用が、ピンガ上方に出ようとする時にも起こる。同様のほぞを 挟みまたは保持する機能は、円柱状のほぞ断面形と別の形と一緒に機能するよう に、代替的に弧状面や小突起あるいは他の形状を使用して達成される。

錠止手段の変形例 錠止手段の変形例は、図１２〜１４に示され、そこでは、鼻部の開口が１５２で 示されるスプリング・カラーを設けるために拡大されているという点を除いて、 各要素は同じである。このことは、この分野における既存の設備の改良に有利で ある。

組立と分解 組立のために、ロック部材３２はロック部材用の中空部４０に挿入される。歯先 ２７が鼻部２８に装着され、各開口３７〜３９が整列される。ピン３１が頂部開 口３７に挿入され、はぞ４５が錠止用切欠部４４に係合するまで、ロック部材用 中空部にほぞ４５を押し戻すようにピン３１が押し下げられる。

分解は図１５および１６に示され、工具５３（スクリュウドライバー、小型のバ ールあるいは先の尖ったタイヤレバーでもよい。）が、整列したそれぞれピン３ １の凹部５４と頂壁の凹部５５（図５および７、図１５と１６も参照）に挿入さ れる。適当に、てこの作用かまたは楔の作用のどちらかで、はぞ４５をロック部 材用中空部の中に押し戻し、それから、図１５および１６に示されるようにピン ３１を下方に押し下げて取り出す。この取り外し技術の初期の方法は米国特許第 ４２７１６１５号に見ることができる。

この発明は、また、歯先の回動、すなわち底側であったところを上側の同じ位置 に逆転することを備えている。このために、第２中空部４０″が下部壁３４に設 けられている。この場合、歯先２７は水平な中央平面５６に関して対称である（ 図１６参照）が、逆転構造でない場合には、これは省略される。

歯先内にロック部材を配置することによって、使用者は、歯先の取替時に、自動 的に適切な錠止を確信する。このことは、従来しばしば失われていた保持力の再 生を保証する。今まで、使用者は、歯先の交換時にアダプターからロック部材を 掘り出すために時間を取られることを好まなかった。これはコストよりむしろ必 要とされる時間と労働力であり、なぜなら、それは歯先の取替えのためのコスト に比してロック部材コストが小さいからである。また、このような時には高価な 休止時間を必要としたが、歯先内へのロック部材の提供は作業時間の損失もなく 適切な保持力を達成することができる。

さらに、中空部４０の寸法は容易に制御することができ、推奨される有利な挟み 作用を、消耗したアダプターの位置にあるロック部材を有するケースが常にはな い場合にも、予測的に生じさせることができる。言葉を代えれば、消耗したアダ プターに代えて歯先内にロック部材を装着したので、工作によって再生可能な結 果を得ることができる。この発明により、製造業者の設計に適合する新しい歯先 と錠止機構とが使用されると、できるだけ最強の２部分歯先を提供することを充 分可能とするものである。

要約書 ビン（３０）の受入れ用開口（３７）と、この開口と連通している歯先の中空部 （４０）と、そして中空部内のビン（３１）に対する弾性ロック部材（３２）と を有する掘削用歯先。

国際調査報告 １耐１１Ｍ＠＋１６ＲＭＩＡＭＭｍｍ’ｌ＊　Ｘ−一１ｌＫＯ１／ｎ４’ｌ＋９

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）その前端に土にかみ合う刃２２を有し、その後端２２ａから前方に延びる ソケット部３６を有する、比較的長い単一の本体２７からなる歯先であって、こ の歯先が頂壁３３、底壁３４および一対の側壁３５によって形成され、前記頂壁 ３３と底壁３４には、前記後端２２ａから前方に間隔を置いて、前記ソケット部 ３６と連通するピン受入れ用の開口３７，３８が整列し、前記開口３７に近接す る頂壁３３が歯先の外側部分を構成する頂面４１ａと前記ソケット部３６の部分 を構成する底面４１ｂとを提供し、前記頂壁３３の開口３７が前記頂面４１ａお よび底面４１ｂを連結するほぼ垂直な面４１ｃを提供する歯先において、前記垂 直な面４１ｃには、前記歯先の開口にあるピン３１と係合すべく適用されたロッ ク部材３２の受入れのために、中空部４０が設けられ、この中空部４０が前記側 壁３５とほぼ直角に延びる上部面４７と下部面４８とを有し、それにより、前記 上部面４７と下部面４８とが前記開口３７，３８内のピン３１との係合に先立っ て、ロック部材３２をそれだけで支持するように適用されていることを特徴とす る歯先。
2. （２）前記中空部４０の上部面４７と下部面４８とが前記頂面４１ａおよび底面 ４１ｂとほぼ平行に延びていることを特徴とする請求項１記載の歯先。
3. （３）前記歯先には、歯先の長さ方向に延びる水平な中央平面５６に関してほぼ 対称であり、前記底壁３４にも開口３８から突出した中空部４０′が設けられて いることを特徴とする請求項１記載の歯先。
4. （４）前記頂壁３３が、長さ方向に延びる垂直な中央平面４３に関して対称的に 、その底面４１ｂから一体に垂下するボス部４２を有していることを特徴とする 請求項１記載の歯先。
5. （５）前記ほぼ垂直な面には、分解用工具５３のために、長さ方向に延びる垂直 な中央平面４３上に凹部５５を有することを特徴とする請求項１記載の歯先。
6. （６）ロック部材３２が前記中空部４０に装着されることを特徴とする請求項１ 記載の歯先。
7. （７）前記ロック部材３２がほぞ４５を備えていることを特徴とする請求項６記 載の歯先。
8. （８）アダプターの鼻部２８が前記ソケット部に受入れられ、その鼻部２８が前 記歯先の開口３７，３８と整列する垂直に延びる開口３９を有し、切欠部４４を 有するビン３１がこの整列した開口３７〜３９に挿入され、前記中空部４０内の 弾性ロック部材３２がその切欠部４４に係合することを特徴とする請求項１記載 の歯先。
9. （９）前記切欠部４４が上部面および下部面５０，５０を有し、前記中空部の下 部面４８がこの切欠部の上部面５０に対し小さな鋭角をなしていることを特徴と する請求項８記載の歯先。
10. （１０）その前端に土にかみ合う刃２２を有し、その後端２２ａから前方に延び るソケット部３６を有する単一の本体２７からなる土にかみ合う交換可能な部材 であって、この部材が前方に延びる第１壁３３と第２壁３４とによって形成され 、この第１壁と第２壁には、前記後端２２ａから前方に間隔を置いて、前記ソケ ット部３６と連通するピン受入れ用開口３７，３８が整列し、前記開口３７に近 接する前記第１壁が部材の外側の部分を構成する第１面４１ａと前記ソケット部 ３６の部分を構成する第２面４１ｂとを提供し、前記第１壁の開口３７が前記第 １面４１ａおよび第２面４１ｂをほぼ横断する方向に延び、第１面および第２面 に連結する面４１ｃを提供する交換可能な部材において、前記ほぼ横断方向に延 びる面４１ｃには、前記第１面４１ａおよび第２面４１ｂとほぼ平行に延びる第 １壁面４７と第２壁面４８に、ピン３１と係合するロック部材３２を受入れるた めの中空部４０が設けられ、前記第１壁面と第２壁面とが、前記開口のほぼ横断 方向の面４１ｃとほぼ平行で、間隔を置いたほぼ横断方向の壁面４０ａによって 連結されており、それによって、前記第１および第２壁面４７，４８が、前記第 １および第２壁の開口３７，３８内のピン３１と係合するに先立ってロック部材 をそれだけで支持するために適用されることを特徴とする交換可能な部材。