KR101085297B1 - 굴착기의 굴착 에지용 마모 조립체 - Google Patents

Abstract

굴착기의 립에 마모 부재를 부착하기 위한 마모 조립체는 마모 부재, 보스 및 체결부를 포함한다. 립은 내부면, 외부면, 굴착 에지 및 굴착 에지의 후방으로 이격된 일련의 관통구를 포함한다. 마모 부재 각각은 그 후방 단부에 인접한 보스를 수용하도록 슬롯 및 보스의 전방 위치에서 체결부를 수용하기 위한 개구를 포함한다. 개구는 립의 관통구와 정렬된다. 체결부는 웨지 및 스풀 장치 배열을 포함한다.

마모 부재, 보스, 체결부, 굴착 립, 스풀, 관통구, 슬롯

Description

굴착기의 굴착 에지용 마모 조립체{WEAR ASSEMBLY FOR THE DIGGING EDGE OF AN EXCAVATOR}

본 발명은 마모 조립체에 관한 것이며, 특히 버켓 또는 다른 굴착기의 굴착 에지에 마모 부재를 부착하기 위한 마모 조립체에 관한 것이다.

조기 마모로부터 전방 립을 보호하기 위해 버켓 또는 다른 굴착기의 굴착 에지를 따라 톱니 및 슈라우드(shroud) 형태인 마모 부재를 고정하는 것이 일반적인 통례이다. 톱니는 버켓에 모이는 흙을 용이하게 침투하여 붕괴시키기 위해 립의 전방으로 돌출된다. 슈라우드는 톱니 사이의 립에 장착된다. 알 수 있는 바와 같이, 마모 부재, 및 특히 톱니는 매우 큰 하중을 받으며 고도로 마모되는 거친 작업 조건에 자주 위치된다.

굴착 톱니는 예를 들어 어댑터, 선단부 및 체결부를 포함하는 다수의 부품으로 구성된다. 어댑터는 버켓의 전방 립에 부착되도록 형성된 후방 장착 단부 및 선단부를 부착하기 위한 전방으로 돌출된 노우즈를 갖는다. 선단부는 전방 흙 침투 단부 및 어댑터 노우즈를 수용하는 후방으로 개방된 소켓이 구비되어 있는 테이퍼진 부재이다. 체결부는 어댑터에 선단부를 유지하기 위해 마모 조립체 내에 끼워진다. 선단부가 가장 자주 마모되지만, 어댑터도 또한 마모되고 주기적인 교환 이 필요하다.

어댑터는 한(Hahn)의 미국 특허 제4,577,423호에서와 같이 버켓 립에 자주 용접된다. 용접은 큰 하중을 견딜 수 있도록 버켓에 어댑터를 견고하게 부착시키지만, 용접식 어댑터의 교환이 어려우며 현장보다는 작업장에서 통상적으로 수행된다. 이는 특히 큰 버켓의 경우에 버켓을 사용 불능의 상태가 되도록 하여, 광산 또는 다른 굴착 위치의 조작자에게 심각한 경제적 손실을 줄 수 있다. 따라서, 이러한 용접식 어댑터를 제거하고 설치하기 위해 필요한 시간 및 어려움은 상당한 방해 요소라는 것이 알려져 있다.

현장에서 교환될 수 있도록, 버켓 립에 기계적으로 부착되는 어댑터가 개발되고 있다. 가장 통상적인 것은 (예를 들면, 한의 미국 특허 제4,267,653호에 도시된 바와 같은)휘슬러식(Whisler-type) 어댑터로 공지되어 있다. 이들 장치 배열에서는, 어댑터의 후방 장착 단부는 버켓 립에 걸쳐지는 두 갈래로 벌어진 레그의 쌍을 포함한다. 어댑터의 레그 각각은 버켓의 립에 형성된 관통구 또는 키홈과 정렬된 개구를 포함한다. 레그의 후방 단부에는 각각의 개구로부터 상향으로 경사지고 그로부터 이격된 경사 표면이 형성된다. 스풀 및 웨지는 어댑터를 제자리에 고정하기 위해 정렬된 개구 및 관통구에 삽입된다.

특히, 스풀은 레그의 경사 표면과 정합되도록 형성된 아암을 갖는 대체로 C형이다. 스풀과 관통구의 전방 사이에 웨지를 삽입함으로써 레그의 경사 표면 위에 탑재된 아암을 갖는 스풀을 후방으로 가압한다. 이러한 방식으로, 아암은 어댑터가 제자리에 고정되도록 립의 내부 및 외부 표면에 대하여 레그를 조인다. 웨지 는 큰 해머의 반복적인 타격에 의해 조립체에 통상적으로 삽입된다. 이는 현장 작업자들에게 특히 립에 어댑터를 적절하게 유지시키는데 필요한 최종 이동을 하는데 있어서 성가시고 시간이 걸리는 작업이 될 수 있다. 또한, 견고하게 삽입된 후에도, 웨지는 큰 하중 하에서 느슨하게 되어 어댑터의 손실을 가져올 수 있다. 느슨해지는 중요한 원인은 큰 하중 하에서 어댑터의 레그가 립에서 이동될 때와 같이, 사용 하중 하에서 C형 스풀이 실제로 신장되기 때문이다. 때때로, 웨지는 이러한 느슨해짐에 저항하기 위한 노력으로 그 조임 위치에서 스풀에 용접된다. 그러나, 이러한 활동은 체결부를 다시 조일 수 없게 하고, 조립체가 느슨해지게 되어 마모 부재에 더 높은 응력이 인가되고 그리고 립의 마모 속도가 빨라지게 된다. 웨지와 스풀을 함께 용접하는 것도 또한 체결부 제거를 더 어렵게 한다.

존스(Jones) 등의 미국 특허 제5,653,048호에는 기계적으로 부착된 다른 어댑터가 개시되어 있다. 관통구 대신에, 보스는 립의 면을 따라 용접된다. 보스는 대체로 T형이고 어댑터의 레그에 형성된 상보적인 슬롯에 수용된다. 개구는 체결부를 수용하기 위해 레그의 후방 단부에 마련된다. 그 후, 체결부는 어댑터가 보스 및 립을 이탈하여 전방으로 활주되는 것을 방지하기 위해 보스의 후방 단부 및 개구의 후방벽에 접촉된다. 이는 대부분의 톱니에 대하여 양호한 지지를 제공하지만, 상부 및 하부 방향 모두로부터 동일하게 큰 수직 방향 하중을 전달하는 굴삭기 형식에 사용되기 위해서는 개선이 요구된다.

본 발명에서, 마모 부재는 설치 및 제거를 용이하게 하는 기계적 수단에 의해 버켓의 립 또는 다른 굴삭기에 견고하게 부착된다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 립에는 마모 부재를 제자리에 고정하기 위한 관통구 및 보스가 구비되어 있다. 보스 및 마모 부재는 인가된 하중에 저항하면서 마모 부재를 지지하기 위한 설부 및 홈을 포함한다. 관통구는 립으로부터 마모 부재가 제거되는 것을 방지하기 위해 체결부를 수용하도록 구성된다.

양호한 구조에서, 보스는 측방향 및/또는 수직 하중에 대한 향상된 저항력을 제공하기 위해 마모 부재의 후방 단부에 위치된다. 또한, 립에는 마모 부재의 후방과 결합되고 축방향 힘에 대한 추가 저항력을 제공하는 후방 부재가 형성된다. 이러한 추가 지지는 립을 보호하고 적은 보수와 동시에 더 긴 사용 수명을 립에 제공하는 기능을 한다. 양호하게는, 후방 부재는 보스의 부품으로서 형성되어 보스에 의해 제공된 지지를 보완하고 립에 대한 마모 부재의 고정을 더 안정되게 한다. 또한, 후방 부재가 접촉부로서 기능 하는지 여부에 관계없이 후방 부재는 양호하게 마련되고 향상된 지지를 위해 레일에 고정된다.

마모 부재는 양호하게는 각각 립을 향하는 내부면, 후방벽, 사용 중에 인가 하중에 저항하는 보스를 수용하기 위해 내부면 및 후방벽에서 개방는 슬롯, 립에 마모 부재를 보유하는 체결부를 수용하기 위한 슬롯 전방의 개구, 슬롯과 개구 사이에서 연장된 측방향 벽을 포함하는 후방으로 연장된 두 갈래로 벌어진 레그 쌍을 갖는다.

하나의 구조에서, 보스는 립의 관통구의 후방 단부에 끼워지는 스템 및 마모 부재와 협동하기 위해 립의 면을 따라 놓여 있는 본체를 갖는 대체로 L형 으로 형성된다. 보스는 양호하게는 마모 부재의 내부 및 외부 레그를 유지하기 하기 위해 립의 내부면 및 외부면을 따라 마련된다. 레그와 보스의 상호연결은 여태까지 체결부의 응력, 굽힘 및 느슨해짐을 일으킨 레그의 이동에 저항한다. 양호하게는, 보스는 립과 관통구에서 서로 용접된다. 이러한 방식으로, 휘슬러식 어댑터를 수용하기 위해 형성된 립은 본 발명을 사용하기 위해 쉽게 변형될 수 있다.

양호한 일 실시예에서, 나사식 웨지 및 스풀 조립체는 립의 제위치에 마모 부재를 고정하기 위해 사용된다. 특히, 원추형 웨지는 웨지가 웨지의 회전에 의해 관통구 안팎으로 이동되도록 스풀상의 협동식 나사 구조와 결합되는 나사 구조를 포함한다. 나사식 웨지 및 스풀의 사용은 체결부의 설치 및 제거를 용이하게 하고, 굴삭기 사용 중에 체결부의 소실 위험을 감소시킨다. 또한, 나사식 웨지는 마모 부재가 립에 꼭 맞게 장착되어 유지되도록 쉽게 다시 조여질 수 있다.

본 발명의 다른 태양에서, 삽입체는 더 긴 베어링 길이 및 더 높은 경도, 적게 변형가능한 재료에 의해 웨지에 대하여 립 자체에서 가능한 것보다 향상된 베어링 지지를 제공하기 위해 관통구의 전방 단부에 마련된다.

본 발명은 립상의 마모 부재의 강도 및 안정성을 현저하게 증가시켜, 마모 부재의 더 긴 사용 수명 및 립의 감소된 보수 요구의 결과를 가져온다. 양호한 체결 장치의 사용으로, 이는 버켓의 립 또는 다른 굴삭기에 마모 부재를 고정시키는데 있어서의 용이함 및 안전을 또한 증가시킨다. 체결부를 장착 또는 제거하기 위해 큰 해머가 요구되지 않는다. 체결부를 제거하기 위해 립 아래에서 작업할 필요가 없다. 체결부는 빠르고 쉽게 제거되고 설치되어 현장에서 또는 임의의 장소에서 마모 부재의 교체를 매우 용이하게 한다.

마모 부재의 후방에 보스를 배치하는 것은 사용되는 동안 톱니에 인가되는 수직 및 측방향 하중에 대한 최대의 가능한 저항력을 제공한다. 접촉부는 톱니를 더 안정시키고 축방향 하중에 저항함으로써 립 전방의 응력을 감소시킨다. 보스는 보스를 사용하기 위해 형성된 새로운 립 또는 휘슬러식 어댑터를 장착하도록 원래 구성된 기존의 립에 부착될 수 있다. 체결부를 다시 조일 수 있는 장점과 함께 이러한 추가의 안정성은 립 보수의 빈도를 감소시키고 더 긴 어댑터 사용을 제공한다.

도1은 본 발명에 따른 마모 조립체의 사시도이다.

도2는 도1의 II-II선을 따라 취해진 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 보스가 부착된 굴삭기 립 일부의 사시도이다.

도4는 립에 부착되는 두 개의 보스의 사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 키홈 삽입체의 사시도이다.

도6은 본 발명에 따른 어댑터 형태의 마모 부재의 후방 사시도이다.

도7은 본 발명에 따른 체결부의 분해도이다.

도8은 래치트(ratchet) 멈춤쇠를 도시한 스풀 일부의 확대 정면도이다.

도9는 본 발명의 보스가 구비된 립에 부분적으로 끼워진 마모 부재를 도시한 사시도이다.

도10은 본 발명에 따른 마모 조립체에 끼워진 스풀의 사시도이다.

도11은 본 발명에 따른 마모 조립체에 끼워진 웨지의 사시도이다.

도12는 다른 어댑터의 부분적인 후방 사시도이다.

도13은 도12의 어댑터와 협동하는 다른 외부 보스의 사시도이다.

도14는 립 또는 내부 보스가 없는 도12 및 도13에 도시된 보스와 어댑터 조합의 부분 사시도이다.

도15는 본 발명의 양호한 태양을 사용하도록 립을 개조하기 위해 게이지 고정구를 사용하는 것의 사시도이다.

도16은 립에 본 발명의 보스를 위치시켜 부착하기 위해 사용되는 게이지 고정구의 사시도이다.

도17은 립에 보스 및 키홈 삽입체를 부착시키는데 있어서의 양호한 용접 패턴의 사시도이다.

도18은 다른 체결부 웨지의 사시도이다.

도19는 다른 체결부를 형성하면서 도18의 웨지와 협동하기 위한 스풀의 사시도이다.

도20은 다른 보스의 사시도이다.

본 발명은 버켓 또는 다른 굴착기(도1)에 마모 부재를 장착하기 위한 마모 조립체(10)에 관한 것이다. 본 발명은 립에 굴착 톱니용 어댑터(14)를 장착하는데 특히 적합하지만, 슈라우드와 같은 다른 마모 부재를 고정하기 위해서도 또한 사용될 수 있다. 논의를 쉽게 하기 위해, 본 발명은 버켓의 립에 어댑터를 장착하는 것에 관해서 기술될 것이다.

일례에서, 립(12)은 버켓의 굴착 에지를 형성하고, 내부면(18) 및 외부면(20)(도1 내지 도3 및 도9)을 포함한다. 전방 탭(22)은 양호하게는 어댑터(14)를 위치시키고 지지하는 것을 도와주기 위해 굴착 에지로부터 전방으로 돌출된다. 관통구 또는 키홈(24)은 탭(22)의 일직선상 후방의 립에 마련된다. 립의 단지 일부가 도면에 도시되어 있지만, 립은 통상적으로 버켓에 몇몇 톱니를 장착하기 위한 일련의 이격된 탭 및 관통구를 포함한다. 도시된 실시예에서, 립은 둥근 굴착 에지(16) 및 관통구(24) 옆의 팽창 구역(26)을 갖는다. 그렇지만, 본 발명과 함께 사용되기 위한 많은 다른 립 구성이 가능하다.

보스(28)는 립의 후방에 고정되고 각각의 관통구(24)(도1 내지 도4 및 도9)와 정렬된다. 양호하게는, 내부 보스(28a)는 립(12)의 내부면(18)을 따라 연장되도록 고정되고, 외부 보스(28b)는 관통구 각각의 외부면(20)을 따라 연장되도록 고정된다. 그렇지만, 내부면(18)(또는 외부면(20))에 단일 보스가 사용될 수 있다. 보스는 양호하게는 립에 용접되지만, 그들은 립의 일체형 부품으로서 형성되거나 또는 기계적 수단에 의해 부착될 수 있다. 또한, 보스는 양호하게는 관통구(24)에 바로 근접하게 고정되지만, 필요한 경우 그들은 관통구 후방으로 이격될 수 있다.

각각의 보스(28)는 립의 내부면(18) 또는 외부면(20) 중 하나를 따라 관통구(24)과 축방향으로 정렬되어 연장되는 본체(30)를 적어도 포함한다. 본체(30)는 양호하게는 기부(32) 및 측방향으로 연장된 플랜지 또는 레일(34)을 갖는 T형 형상을 갖는다.

레일(34)의 밑면은 립에 어댑터를 유지시키기 위해 립을 대체로 향하는 유지면(36)을 형성한다. 그렇지만, 본체는 (더브테일 구성과 같은)다른 유사한 형상, 다른 레일 또는 립을 향하는 유지면(예를 들면, 이후에 기술되는 도12 내지 도14의 다른 실시예를 참조)을 제공하는 다른 구조이거나, 레일 또는 유지면이 없는 평행한 관 형상이거나 다른 형상을 가질 수 있다. 측방향 레일 또는 유지면이 없는 보스는 T형 보스 등과 동일한 방식으로 립에 어댑터를 유지시킬 수는 없지만, 인가 하중에 저항하기 위한 측방향 지지는 여전히 제공한다. 또한, 설부 및 홈 구조물은 보스가 마모 부재에 의해 형성된 설부를 수용하는 슬롯을 형성하도록 반대로 될 수 있다. 이러한 구성에서, 마모 부재의 외향으로의(즉, 립으로부터 이격되는) 이동에 저항하는 보스의 유지면은 여전히 립을 대체로 향하지만 마모 부재의 슬롯에 포함된다.

보스는 또한 양호하게는 마모 부재의 설치 및 제거를 용이하게 하기 위해 종방향으로 테이퍼지고, 후방을 향해 넓어진다. 그러나, 이러한 종방향 테이퍼가 없는 보스는 테이퍼를 포함할 가용 공간이 부적당한 경우에 특히 가능하다.

보스(28)는 또한 양호하게는 측방향으로 연장된 레일(34) 등에 대한 향상된 지지를 제공하기 위해 본체(30)의 후방 단부에 후방 부재(38)를 각각 포함한다. 특히, 후방 부재(38)는 인가 하중에 저항하면서 레일을 강화하기 위해 립 및 그 후방 단부에서 레일의 측방향 돌출부를 따라 고정된다. 외향으로 연장된 레일(예를 들면, 도3에 도시된 바와 같은)이 사용될 때, 후방 부재는 레일(34)에 대한 향상된 지지를 제공하기 위해 본체의 적어도 일부에 고정되고 그 측방향 외향으로 연장된다. 보스가 슬롯을 형성할 때, 레일이 내향으로 돌출되어 후방 부재의 측방향 외향으로 연장될 필요가 없다. 후방 부재(30)는 사용 중에 어댑터(14)의 후방벽(52)으로부터 이격될 수 있지만, 이는 어댑터(도1 내지 도4 및 도9)에 접촉되도록 위치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 후방 부재(38)는 적어도 기부(32)를 넘어서 측방향으로 연장되고, 양호하게는 어댑터(14)에 접촉될 때 어댑터의 후방 단부에 접촉되는 표면 영역을 최대화하기 위해 레일(34)을 넘어서 측방향 및 외향으로도 또한 연장된다. 이러한 접촉부는 립(12)의 굴착 에지(16)에 인가되는 하중을 감소시키도록 인가 하중 및 레그의 후방으로의 이동에 저항하기 위한 지지를 제공한다. 레그의 축방향 이동을 방지하는 것도 또한 사용 중에 체결부에 부과되는 응력 및 체결부가 느슨해지는 위험을 감소시킨다. 어댑터에 접촉되어 사용될 때, 어댑터가 립상에서 처음으로 활주되어 굴착 에지(16)에 접촉될 때, 어댑터의 후방벽(52)은 후방벽(52)에 전방 표면(39)을 근접하게 위치시키도록 기계 가공될 수 있다. 립의 굴착 에지에 인가된 파운딩(pounding) 및 응력을 경감시킴으로써, 종래의 휘슬러식 어댑터와 비교하여 립은 더 오래 지속되고 그 사용 수명 동안 더 적은 보수가 요구된다. 통상적으로, 종래의 휘슬러식 어댑터에서 립의 전방은 상당히 혹사되며 주기적으로 용접되거나 또는 다른 재료로 보강되어야 한다. 후방 부재는 양호하게는 보스의 일부로서 형성되지만, 이는 립에 고정되는 별개의 부품이거나 일체로 주조될 수 있다.

다른 대안으로서, 전방 표면(39a)에는 보스(28a)를 보호하는 마모 패드 또는 삽입체가 구비될 수 있다. 마모 패드는 양호하게는 보스의 전방 표면(39a)의 리세스(43)에서 점착 용접되지만, 다른 장치 구성이 사용될 수 있다. 리세스는 양호하게는 마모 패드를 위치시키고 지지하지만, 마모 패드는 리세스 없이 전방 표면에 부착될 수 있다. 양호한 실시예에서, 점착 용접점은 마모 패드의 교체를 위해 연소되어 없어진다. 도20에서, 두 개의 마모 패드(41)가 전방 표면(39a)에 부착된다. 즉, 본체(30a) 각각의 측부에 하나씩 부착된다. 그렇지만, 하나 또는 두 개 이상의 마모 패드를 사용하는 다른 구성이 필요에 따라 사용될 수 있다. 또한, 전방 표면(39a)의 전체가 마모 패드로 덮일 수 있다. 마모 패드는 양호하게는 금속이지만, 다른 내구성 재료가 가능하다. 마모 패드는 보스의 재료보다 연성이거나, 경질이거나 또는 그와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 마모 패드는 전방 표면(39a)(도20)에 대한 충격으로 인한 마모 부재의 반동을 감소시키기 위해 연성 금속으로 구성될 수 있다. 마모 패드는 또한 마모에 저항하도록 경질 금속으로 구성될 수 있다.

양호한 실시예에서, 보스 각각은 인접한 관통구(24)로 연장된 스템(40)을 포함한다. 특히 후방 부재(38)가 보스의 접촉 부품으로서 형성된 경우에, 스템은 인가 하중에 맞서 보스에 더 큰 지지를 제공한다. 스템은 또한 내부 및 외부 보스(28a, 28b)가 서로 용접되어 보스로 립을 클램핑 또는 파지할 수 있게 함으로써, 립에 보스를 부착시키는 강도를 향상시킨다. 보스(28a, 28b)의 이러한 상호연결을 용이하게 하기 위해, 두 개의 스템의 단부는 함께 버켓의 립 위로부터의 용접 처리가 용이하도록 용접 홈(42)을 형성하는 것이 바람직하다. 스템은 또한 양호하게는 관통구(24) 내에서 립에 용접된다. 그렇지만, 덜 심한 하중을 받는 환경에서 사용될 때 특히, 스템은 생략될 수 있다(예를 들면, 도20 참조).

어댑터(14)는 굴착 톱니 선단부를 제자리에 유지하기 위해 버켓의 립에 정착된 마모 부재(도1 내지 도2, 도6 및 도9 내지 도11)이다. 어댑터(14)는 선단부(45)(도1, 도2)를 장착하기 위한 전방으로 돌출된 노우즈(44), 및 립(12)을 끼움지지하는 두 갈래의 레그(48)를 갖는 장착 단부(46)를 포함한다. 양호한 실시예에서, 레그들은 동일한 길이이고 그 각각에는 내부 및 외부 보스(28a, 28b)를 수용하도록 형성된 슬롯(50)이 구비되어 있다. 도시된 실시예(도6)에서, 슬롯은 보스(28)를 정합 수용하도록 T형이다. 그러나, 슬롯은 슬롯 형상이 레그의 측방향 또는 외향 압력에 저항하기 위한 소정의 지지를 제공하도록 보스를 수용할 수 있는 한 변화될 수 있다. 또한, 슬롯의 형상은 보스의 형상 및 견뎌야 하는 하중에 따라 변화될 수 있다. 또한, 더욱 양호한 지지가 양쪽 보스(28a, 28b)의 사용에 의해 제공되지만, 립의 내부 및 외부면(18, 20) 중 단지 하나에 보스와 슬롯을 사용함으로써 제한된 이점이 얻어질 수 있다.

도6에서 알 수 있는 바와 같이, 슬롯(50)은 내부에서 보스가 활주하도록 수용하기 위해 레그(48)의 후방벽(52)에서 개방된다. 상기 슬롯(50) 각각은 양호하게는 립(12)의 각각의 면(18, 20)으로부터 이격되고 그를 향하는 오목한 벽(43)을 포함한다. 협소부(41)는 유지면(36)에 대향하는 보유 표면(47)을 형성하고 슬롯(50)의 홈(59)에 레일(34)을 보유하기 위해 오목한 벽(43)과 립 사이에 배치된다. 슬롯(50) 각각은 양호하게는 후방벽(52)으로부터 단지 짧은 거리, 즉 보스의 본체(30)의 길이와 대략 동일한 거리로 전방으로 연장된다. 이러한 방식으로, 슬롯 (50) 전방의 측벽(54)은 레그(48)의 후방벽(52)이 후방 부재(38)에 접촉됨에 따라 축방향으로 인가된 하중에 저항하기 위해 보스(28)의 전방 벽(56)에 접촉될 수 있다. 전방 벽(56) 및 후방 부재(38) 모두를 사용함으로써, 하중에 저항하는 표면 영역이 최대화되어 마모 부재(10) 및 립(12)의 응력을 낮출 수 있다. 측벽(54)은 도시된 바와 같이(도6, 도12) 슬롯(50)을 가로질러 전체적으로 또는 단지 부분적으로 연장될 수 있다(도시 안됨). 그러나, 본체(30)(또는 전방 부재)의 전방 벽(56) 또는 후방 부재(38)의 전방 벽(39)은 어댑터에 접촉될 필요가 없다는 것을 이해하여야 한다.

다른 실시예에서(도12 내지 도14), 다른 어댑터(49)는 T형 또는 유사한 구조가 없는 슬롯(51)을 포함한다. 특히, 슬롯(51) 및 보스(53)는 립의 면(18, 20)에 대체로 수직으로 연장된 대체로 편평한 상보적인 측부벽(55, 59)을 갖는다. 보스의 측부를 따르는 플랜지 또는 레일(34)의 위치에, 보스(53)는 각각의 립(18, 20)으로부터 이격된 전방으로 돌출된 플랜지 또는 돌출부(61)를 포함한다. 핑거(63)는 플랜지(61)와 립(12) 사이에서 끼워지도록 어댑터 레그(67)의 후방 단부(65)로부터 후방으로 돌출되어 립(12)에 대한 어댑터 레그(67)의 외향으로의 이동을 방지함으로써, 선단부에 인가된 상향 또는 하향으로 지향된 과도한 하중에 대항하여 레그를 지지한다. 또한, 레그(67)의 후방 단부(65) 및 핑거(63)의 후방 단부(69)는 양호하게는 립(12)의 굴착 에지(16)에 인가된 하중을 감소시키기 위해 보스(53)의 전방면(71)에 부착되지만, 이러한 부착을 피하기 위해 갭을 가진 채로 형성될 수 있다. 그렇지만, 상기로 알 수 있는 바와 같이 핑거(63) 및 플랜지(61)는 립으로 부터 이격되는 레그의 이동에 저항하기 위한 횡방향 유지면이 없도록 생략될 수 있다.

알 수 있는 바와 같이, 톱니의 주된 하중은 선단부의 굴착 전방 단부에 인가된다. 흙으로 인하여 힘이 톱니에 인가됨에 따라, 선단부는 강도, 종류 및 방향이 변화되는 하중을 받게 된다. 그 결과, 다량의 인가 하중은 톱니의 종방향 축에 대한 소정의 각도로 선단부를 가압한다. 따라서, 큰 힘이 버켓에 선단부를 유지시키는 어댑터에 인가된다. 고정된 보스(28)(도1, 도2) 위에 레그(48)의 후방 단부를 끼움으로써, 보스는 레일 또는 다른 유지면을 갖는 형상의 보스에 의해 모든 방향의 그리고 레일 또는 유지면이 없는 보스에 의해 적어도 측방향의 반력에 효과적으로 저항할 수 있다. 양호한 실시예에서, 보스는 립 패드(57)와 협동하여 레그를 지지하는 기능을 하지만, 다르게는 그들은 어댑터 레그의 배면 단부 전체를 지지할 수 있다.

구멍 또는 개구(58)는 체결부(60)(도1 내지 도2, 도7 내지 도8 및 도10 내지 도11)를 수용하기 위해 슬롯(50) 전방의 레그(48) 통하여 연장된다. 체결부(60)는 본 명세서에서 전체가 참조된, 2003년 4월 30일 출원되어 공동 계류 중인 "분리가능한 결합 조립체"(대리인 참조 번호 제051291.00057호)라는 제목의 미국 특허 제10/425,934호에 자세하게 개시되어 있다.

간단히, 체결부(60)는 립에 어댑터를 견고하게 유지시키기 위해 나사식으로 함께 결합된 웨지(62) 및 스풀(64)을 포함한다. 웨지(62)는 통상적으로 나사 형상을 형성하는 나선형의 홈(66)을 갖는 원추대 형상을 갖는다. 스풀(64)은 통상적으로 웨지의 일부를 수용하도록 형성된 두 개의 아암(68) 및 채널(70)을 갖는 C형 형상을 갖는다. 채널은 나선형 홈(66)에 상보적인 나사 형상을 형성하기 위한 이격된 나선형 리지 구획(72)을 포함한다. 웨지가 회전됨에 따라, 결합된 나사 형상은 웨지를 스풀을 따라 축방향으로, 따라서 정렬된 개구(58) 및 관통구(24)의 안팎으로 이동시킨다. 편평한 부분을 갖춘 리세스(74)가 렌치와 결합하기 위해 웨지(62)의 일단부에 마련된다. 고무 캡(76)은 흙으로 된 미세입자가 내부에 매립되는 것을 방지하기 위해 사용 중에 리세스(74)에 끼워진다.

탄력적으로 편향된 멈춤쇠(78)(도8)가 양호하게는 나선형 홈에 형성된 일련의 래치트 톱니(도시 안됨)와 결합하도록 스풀에 마련된다. 멈춤쇠는 양호하게는 리지 구획 하나를 따라 채널에 형성되지만, 이는 웨지(62)에 인접한 다른 벽 표면에 형성될 수 있다. 임의의 경우에, 멈춤쇠(78)는 웨지가 관통구(24) 내로 이동되게 회전될 수 있지만, 웨지가 관통구 밖으로 이동될 수 있는 방향으로 회전되는 것을 방지하도록 웨지가 회전됨에 따라 톱니와 결합된다. 멈춤쇠는 조립체로부터 웨지를 제거하기 위해 웨지(62)에 렌치를 적용함으로써 파손될 수 있다.

사용시, 스풀(64)은 스템 부분(81)을 따르는 표면(80)이 측벽(54)(도2, 도10)의 전방면(82)에 접촉되도록 개구(58) 및 관통구(24)에 삽입될 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 개구 각각은 양호하게는 아암(68)을 수용하기 위한 포켓(83)을 포함한다. 이러한 방식으로, 스풀은 웨지가 회전됨에 따라 스풀이 이동되는 것을 방지하기 위해 고정된다. 그렇지만, 어댑터에 플랜지와 같은 아암(68)을 사용하는 것 이외의 다른 장치 배열이 조립체에 스풀을 고정하기 위해 사용될 수 있다. 그 러한 다른 고정 수단을 갖춘 상태에서, 아암(68)은 생략될 수 있다. 웨지가 삽입되는 동안, 스풀을 제자리에 위치시키고 순간적으로 유지하기 위한 손잡이(86)가 조작자에게 제공된다. 스풀이 적절하게 위치되면, 웨지가 채널(70)에 삽입되고 웨지를 견고하게 제자리로 이동시키기 위해 회전된다(도11). 웨지는 관통구(24)(도2)의 전방 단부(88)에 직접 접촉될 수 있지만, 키홈 삽입체(90)가 양호하게는 관통구(24)의 전방 위치에 용접된다.

키홈 삽입체(90)는 양호하게는 중앙 몸체(92), 내부 플랜지(94) 및 외부 플랜지(96)를 갖는 대체로 C형 형상을 갖는다(다른 형상도 가능하다). 내부 및 외부 플랜지(94, 96)는 립(12)의 내부 및 외부면(18, 20) 각각의 위에 놓여서 용접된다. 중앙 몸체(92)의 후방 표면(98)은 양호하게는 웨지(62)의 전방 측부를 수용하기 위한 아치형이다. 키홈 삽입체(90)는 웨지(62)를 위한 더 길고 그리고 더욱 변형에 잘 견디는 지지면을 제공하는 기능을 한다. 또한, 이는 교체될 수 있다는 점에서 보수 이점을 제공하지만, 키홈의 용접 재형성이 어려울 뿐만 아니라, 높은 응력 구역에서의 용접의 가열 영향으로 인한 립의 파손을 실제로 일으킬 수 있다.

나사형 웨지 및 스풀은 웨지가 제자리로 해머 가공되는 종래의 홈이 있는 웨지(101)(도18) 및 홈이 있는 스풀(103)(도19)로 교체될 수 있다. 다르게는 동일한 원추 형상 또는 대체로 블록 형상(즉, 대체로 편평한 벽을 갖는)을 갖는 나사형이 아닌 웨지(도시 안됨)가 사용될 수 있다. 원추 형상 웨지의 경우, 스풀의 채널은 리지 구획 및 멈춤쇠(도시 안됨) 없이 형성된다. 편평한 웨지 벽을 갖는 경우, 스풀(도시 안됨)은 채널(70) 대신에 대체로 편평한 전방 표면을 제공하기 위해 변형 될 수 있다. 나사형이 아닌 웨지는 종래의 휘슬러식 어댑터용 체결부에 일반적인 것과 같이 어느 경우이던지 제자리로 해머 가공된다.

어댑터(14)는 양호하게는 레그(48)의 내부면(104)을 따르는 중앙 홈(102) 및 굴곡부(106)를 더 포함한다. 중앙 홈은 어댑터의 추가 지지를 위해 탭(22) 주위에 끼워지도록 형성된다. 중앙 홈은 립 상으로 그리고 그로부터 분리되게 어댑터가 축방향으로 활주되는 동안 키홈 삽입체(90)를 또한 수용한다. 굴곡부(106)에는 양호하게는 보다 큰 지지 및 립(12)의 굴곡 에지(16)와 접촉하는 더 큰 표면 영역을 제공하기 위한 외부 립(108)이 형성된다.

본 발명은 종래의 휘슬러식 어댑터와 함께 사용되도록 처음에 형성된 기존의 립과 함께 사용될 수 있다. 이러한 상황에서, 어댑터(14)의 부착구를 양호하게 수용하기 위한 립을 형성하는 것이 필요하다. 도15 및 도16에 도시된 바와 같은 게이지 고정구(110)는 립 및 립이 형성되어야 하는 곳을 결정하기 위해 삽입된 베이어닛(116) 위에서 활주 가능하다. 특히, 굴착 에지 및 패드는 게이지 고정구(110)의 전방부(112) 및 후방부(114)에 접촉될 때까지 용접 재료로 굴착 에지(16) 및 패드(57)를 형성하는 것이 바람직하다. 관통구(24)의 내부 및 외부 에지 주위를 연마하여 반경을 형성하는 것이 또한 바람직하다. 보스(28)는 관통구(24)의 스템(40) 및 후방 부재(38)와 함께 게이지 고정구(110)의 레그(118)에 의해 게이지 고정구(110)의 후방 단부(120)에 대해서 위치된다. 보스는 양호하게는 후방 부재(38)의 측부 및 후방 표면을 따르는 립(12)에 용접되고, 노치(42)에 의해 서로 용접되고 관통구(24)의 스템(40)을 따라 립에 용접된다. 보스(28)의 본체(30)는 필 요한 경우 립(12)을 따라 또한 용접될 수 있다. 키홈 삽입체(90)는 또한 관통구의 높은 응력 영역에 용접되지 않도록 관통구(24)에서 제자리에 위치되고, 그 전방 단부에서 플랜지(94, 96)의 전방 단부를 따라 립(12)에 용접된다.

조립체에서, 어댑터는 보스(28)가 슬롯(50)에 수용되도록 하나의 레그(48)를 갖는 버켓 상에서 립(12)의 측부 각각을 향해 후방으로 활주될 수 있다. 어댑터(14)의 후방으로의 이동은 굴곡부(106)가 굴착 에지(16)에 접촉될 때까지 계속된다. 양호한 구조에서, 버켓의 사용으로 인하여 마모가 시작된 후에 슬롯(50)의 전방 벽(54)은 보스(28)에 대해 접촉되고 그리고/또는 후방벽(52)은 후방 부재(38)에 대해 접촉된다. 그렇지만, 필요한 경우 이들 다른 표면은 굴곡부(106) 대신에 제1 접촉면으로서 형성될 수 있다. 어댑터가 적절하게 위치되면, 체결부(60)가 개구(58) 및 관통구(24)에 삽입된다. 특히, 스풀(64)은 개구(58)의 선반(73)에 놓여있는 아암(68)에 의해 위치된다. 웨지(62)는 그 후, 홈(66)을 리지 구획(72)과 결합시키고 그 축 주위로 웨지를 회전시킴으로써 조립체에 나사 결합된다. 나사 결합은 소정의 토크 정도로 웨지가 조여질 때까지 계속된다. 멈춤쇠(78)는 홈(66)의 래치트 톱니에 결합되고 웨지를 체결되어 조여진 상태로 유지시킨다. 캡(76)은 양호하게는 미세입자가 리세스에 채워지는 것을 방지하기 위해 리세스(74)에 위치된다.

어댑터를 제거하기 위해, 렌치가 리세스(74)에 끼워지도록 캡이 처음에 제거된다. 웨지는 조립체 밖으로 들어 올려질 수 있도록 상향으로 웨지를 이동시키도록 회전된다. 스풀(64)이 조립체로부터 제거된다. 어댑터(14)가 그 후 립으로부 터 잡아 당겨질 수 있다. 어댑터가 제자리에 고정되어 있는 경우, 지레 공구(도시 안됨)가 홀(122)에 삽입되고 립(12)으로부터 어댑터(14)를 지레로 들어올리기 위해 당겨질 수 있다.

상기 논의는 본 발명의 양호한 실시예에 관한 것이다. 다양한 다른 실시예 뿐만 아니라 많은 변형예가 청구의 범위에서 한정된 바와 같은 본 발명의 기술 사상 및 넓은 태양에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (79)

1. 굴착기의 립(12)에 부착하기 위한 어댑터(14)이며,

   상기 립(12)의 전방으로 돌출된 노우즈(44)와,

   상기 립(12)을 끼움지지하도록 구성된 한 쌍의 후방 연장 레그(48)를 포함하고,

   각각의 상기 레그(48)는 상기 립(12)에 대면하는 내부면과, 대향하는 외부면과, 상기 내부면에 대해 횡방향으로 연장하는 후방벽(52)과, 상기 립(12)에 고정되는 보스(28)를 수용하기 위해 상기 내부면과 후방벽에서 개방된 슬롯(50)과, 상기 레그(48)를 관통하여 연장하고 내부면 및 외부면에서 개방되어 상기 립(12)에 어댑터(14)를 유지하기 위한 체결부(60)를 수용하는 구멍(58)을 구비하며, 각각의 상기 구멍(58)은 체결부(60)의 일부를 수용하기 위해 외부면에 인접하여 포켓(83)을 포함하고, 각각의 상기 포켓(83)은 각각의 레그(48)의 내부면 및 외부면 사이에 위치되고 상기 립(12)의 반대쪽을 향하는 면에 의해 형성되는, 어댑터.
2. 제1항에 있어서, 상기 구멍(58)은 전방 벽부 및 후방 벽부에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 상기 포켓(83)은 후방벽에 형성되는, 어댑터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬롯(50)은 구멍(58)과 후방벽(52)의 사이에서만 형성되는, 어댑터.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측벽(54)은, 각각의 상기 슬롯(50)과 축방향으로 정렬되고, 구멍(58)의 후방 단부에 인접하고, 구멍(58)을 통해 수납되는 체결부(60)의 후방면과 결합하는 전방 대향 지지면을 형성하는, 어댑터.
5. 굴착기의 굴착 립(12)에 부착하기 위한 마모 조립체(10)이며,

   상기 립(12)은,

   전방 굴착 에지(16)와, 상기 전방 굴착 에지(16)의 후방으로 이격되어 있는 관통구(24)를 포함하고,

   상기 마모 조립체는,

   제1항 또는 제2항에 따른 어댑터(14)와,

   상기 어댑터(14)를 상기 립(12)에 보유하기 위해 상기 어댑터(14)의 구멍(58)과 상기 립(12)의 관통구(24)에 수납되는 체결부(60)와,

   상기 립(12)의 각각의 면(18, 20)에 고정되는 보스(28)를 포함하며,

   상기 보스(28)는 상기 레그(48)와 결합하여 굴착기를 사용하는 동안 가해지는 하중에 대해 상기 어댑터(14)를 지지하는, 마모 조립체.
6. 제5항에 있어서, 각각의 상기 보스(28)는 관통구(24)의 후방에 있는, 마모 조립체.
7. 제5항에 있어서, 각각의 레그(48)는 보스(28)들 중 하나의 적어도 일부(30)를 수납하는 슬롯(50)을 포함하는, 마모 조립체.
8. 제7항에 있어서, 각각의 보스(28)는 상기 립(12)에 레그(48)를 보유하기 위해 슬롯(50)의 상보적인 구조물과 결합하는 측방향 견부(34)를 가지는, 마모 조립체.
9. 제5항에 있어서, 상기 체결부(60)는 스풀(64) 및 웨지(62)를 포함하는, 마모 조립체.
10. 제9항에 있어서, 상기 웨지(62) 및 스풀(64)은 웨지(62)를 구멍(58)과 관통구(24) 내외로 이동시키기 위해 서로 결합되는 나사 형성부(66, 72)를 각각 포함하는, 마모 조립체.
11. 제10항에 있어서, 상기 웨지(62)는 대체로 원추 형상을 갖고 나사 형성부로서 나선형 홈(66)을 포함하며, 상기 스풀(64)의 나사 형성부는 상기 나선형 홈(66)에 수납되는 하나 이상의 돌출부(72)를 포함하는, 마모 조립체.
12. 제5항에 있어서, 상기 어댑터(14)의 후방벽(52)과 접촉하도록 상기 립(12)에 고정되는 접촉부(38, 39)를 더 포함하는, 마모 조립체.
13. 제12항에 있어서, 각각의 접촉부(38, 39)는 보스(28)들 중 하나의 부분으로서 형성되는, 마모 조립체.
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17. 립(12)의 측부 각각에 하나 이상의 관통구(24) 및 보스(28)를 갖는 굴착기의 립(12)에 어댑터(14)를 장착하기 위한 방법이며,

    후방으로 연장하는 한 쌍의 레그(48)를 포함하는 어댑터를 상기 레그(48)들이 립(12)을 끼움지지하도록 상기 립(12)상에 배치하는 단계로서, 각각의 레그(48)는 슬롯(50)과 구멍(58)을 가지는, 어댑터를 배치하는 단계와,

    어댑터(14)의 구멍(58)이 립의 관통구와 정렬되는 장착 위치에 도달할 때까지, 각각의 보스(28)가 슬롯(50)들 중 하나의 슬롯 내로 축방향 이동하도록 어댑터를 상기 립(12)에 대해 후방으로 이동시키는 단계와,

    상기 어댑터를 립에 유지하기 위해 구멍(58)과 관통구(24)내로 체결부(60)를 배치하는 단계를 포함하는, 어댑터 장착 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 체결부(60)를 배치하는 단계는, 제1 나사 형성부(60)를 구비한 웨지(62)를 개구에 삽입하는 단계와, 제2 나사 형성부(72)를 개구에 나사 결합시키는 단계와, 어댑터(14)를 상기 립(12)에 견고하게 보유하기 위해 웨지(62)를 회전시켜 웨지(62)가 개구 내로 움직이도록 하는 단계를 포함하는 어댑터 장착 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 체결부(60)를 배치하는 단계는, 제2 나사 형성부를 형성하기 위해 나사 형성부(72)를 구비한 스풀(64)을 개구로 삽입하는 단계를 포함하는 어댑터 장착 방법.
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