CN105408556A - 地面接合工具总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地面接合尖端，其具有地面接合部分以及与所述地面接合部分成对置关系的耦合部分。所述耦合部分包含侧壁及互锁凸片。所述侧壁至少部分地限定耦合器凹穴。所述互锁凸片具有底端和近端。所述底端与所述侧壁邻接，且所述互锁凸片在基本上远离所述地面接合部分的方向上从所述底端延伸到所述近端。所述近端包含具有弯曲末端边缘的周界。

Description

地面接合工具总成

技术领域

本发明通常涉及一种地面接合工具，更具体地说，涉及铲斗、刮铲和其他用于采矿和施工机械的作业工具上的地面接合工具。

背景技术

不同类型的采矿和施工机械(例如挖土机、轮式装载机、液压矿铲、电缆铲、斗轮以及拉铲挖土机)通常采用铲斗来挖掘并且移除正被作业的土壤或者正在开凿或装载的材料。铲斗常常经历来自加载力和操作期间遇到的高耐磨性材料的极端磨损。采矿和施工机械中使用的大铲斗和其他器具的更换可为非常昂贵和费力的。

铲斗可以配备地面接合工具(GET)或者一组GET来帮助保护铲斗以及其他土壤作业工具免于磨损。通常，GET可以是齿、护边器、尖端或其他可移除组件的形式，所述可移除组件可以附接到铲斗或者发生最具破坏性并且反复磨损和冲击的其他工具的区域。例如，护边器形式的GET可以包围铲斗的切削刃从而保护其免于过度磨损。

在这样的应用中，可移除GET可能经受来自磨损和反复冲击的损耗，同时有助于保护铲斗和安装有GET的其他器具。当GET通过使用磨损时，其可被移除并且在合理的成本下用新的GET更换，以允许继续使用同一个铲斗。通过保护带有GET的器具以及以适当的间隔更换旧的GET，显著的成本和时间节省是可能的。

GET可以具有多种形式。例如，于2010年7月27日授权给Smith等人的用于“GroundEngagingToolSystem(地面接合工具系统)”的美国专利案第7,762,015号涉及一种带有地面接合工具(例如尖端、安装到作业工具或为作业工具的一部分上的适配器以及旋转锁定构件)的地面接合工具系统。地面接合工具可以附接到适配器上，且所述适配器的杆部滑入提供在锁定构件上的狭槽。锁定构件可以旋转以便狭槽的入口可以被封锁并且杆不能滑出狭槽。在这个位置，锁定构件可以在锁定位置，并且杆保留在锁定构件的狭槽中将地面接合工具保持到适配器。

使用GET来保护大型机械器具所获得的成本和时间的节省可以通过增加GET的寿命来进一步增强。因此，更耐用的GET系统可导致更少的因为零件更换的作业停止，从而产生更高的作业效率。在所属领域中对于改进的GET系统的需求正在增长，其增加了GET工具的使用寿命，从而导致更少的更换和生产率增加。

应理解，此背景描述已经由本发明人创建以帮助读者，且不能视为表明任何上述问题在本领域中都被理解。尽管所描述的原理也可以在一些方面和实施例中减轻在其他系统中的固有的问题，但应理解，创新的保护范围由所附权利要求书来限定，而不是由任何公开特征的用于解决本文所述的任何特定问题的能力来限定。

发明内容

在实施例中，本发明描述了一种地面接合工具系统，包括具有地面接合部分和与地面接合部分成对置关系的耦合部分的地面接合尖端。耦合部分包含侧壁和互锁凸片。侧壁至少部分地限定了耦合器凹穴。互锁凸片具有底端和近端。互锁凸片的底端与侧壁邻接，并且互锁凸片在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端，其中近端包含具有弯曲末端边缘的周界。

在另一个实施例中，本发明描述了一种地面接合工具系统，包括包含地面接合部分和与地面接合部分成对置关系的耦合部分的地面接合尖端。耦合部分包含侧壁和互锁凸片。侧壁至少部分地限定了耦合器凹穴。互锁凸片具有底端和近端。互锁凸片的底端与侧壁邻接，并且互锁凸片在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端，其中近端包含具有弯曲末端边缘的周界。地面接合工具系统还具有耦合器，其具有安装鼻和限定互锁凹槽的互锁套环。耦合器安装到地面接合尖端，以使得耦合器的安装鼻设置在地面接合尖端的耦合器凹穴内，且地面接合尖端的互锁凸片设置在互锁凹槽内。地面接合尖端相对于耦合器在行进范围内围绕保持轴线旋转，且互锁凹槽具有与互锁凸片的弯曲末端边缘互补的形状，以使得互锁凸片的弯曲末端边缘在行进范围内与互锁套环成互不干扰的关系。

在另一个实施例中，本发明描述了一种包括地面接合部分和耦合部分的地面接合尖端。耦合部分与地面接合部分成对置关系。地面接合部分包含互锁凸片，互锁凸片在基本上远离地面接合部分的方向上延伸至近端，其中近端包含具有弯曲末端边缘的周界。

将从以下详细描述以及附图中理解所公开原理的另外的及替代方面和特征。如将理解的，本文所公开的与GET总成相关的原理能够在其他和不同的实施例中进行，并且能够在各个方面进行修改。因此，应该理解的是，前文一般描述和以下详细描述都仅仅是示例性的和说明性的，且并不会限制所附权利要求书的范围。

附图说明

图1是包含器具实施例的机器实施例的示意性侧视图，器具实施例具有根据本发明的原理构造的GET总成的实施例。

图2是图1的器具的放大侧视图。

图3是图1的器具的正铲斗组件的透视图。

图4是图3的正铲斗组件的另一个透视图。

图5是根据本发明的原理构造的GET总成的实施例的透视图。

图6是图5的GET总成的地面接合尖端的前透视图。

图7是图6的地面接合尖端的后透视图。

图8是图6的地面接合尖端的侧视图。

图9是图6的地面接合尖端的俯视图。

图10是图6的地面接合尖端沿图9中的线X-X截取的截面图。

图11是图6的地面接合尖端沿图8中线XI-XI截取的截面图。

图12是如由矩形XII所指示的取自图11的放大细节图。

图13是图5的GET总成的耦合器的前透视图。

图14是图13的耦合器的后透视图。

图15是图13的耦合器的俯视图。

图16是图13的耦合器的侧视图。

图17是图13的耦合器的局部放大侧视图，示出了其尖端安装部分。

图18是图13的耦合器沿图16中的线XVIII-XVIII截取的截面图。

图19是如由矩形XIX所指示的取自图18的放大细节图。

图20是图13的耦合器沿图15中的线XX-XX截取的截面图。

图21是图5的GET总成的器具安装鼻的前透视图。

图22是图21的器具安装鼻的侧视图。

图23是图21的器具安装鼻的俯视图。

图24是图5的GET总成沿图31中的线XXIV-XXIV截取的截面图。

图25是图5的GET总成的截面侧视图。

图26是如由矩形XXVI所指示的取自图24的放大细节图，示出了图5的GET总成处于标称位置。

图27是如图26的视图，但示出了图5的GET总成处于最大侧旋转位置。

图28是如由矩形XXVIII所指示的取自图25的放大细节图。

图29是如由矩形XXIX所指示的取自图24的放大细节图，示出了图5的GET总成处于标称位置。

图30是如图29的视图，但示出了图5的GET总成处于最大侧旋转位置。

图31是图5的GET总成的侧视图。

图32是图5的GET总成的局部放大侧视图，示出了地面接合尖端处于最大旋转间距位置。

图33是如图32的视图，但是经部分剖开以示出设置在由地面接合尖端限定的耦合器凹穴中的耦合器的尖端安装部分处于标称位置。

图34是根据本发明构造的锁的前透视图。

具体实施方式

本发明涉及用于各种类型的采矿和施工机械的GET总成和系统。图1展示呈液压挖土机的形式的机器50的实施例，其可以包含根据本发明的原理构造的GET总成70的实施例。在其他使用中，液压挖土机可以用于在各种表面采矿应用的采矿过程中将表土和矿石装载到拖运卡车上。

如图1所示，机器50可以包含主体52，其具有容纳机器操作员的驾驶室54。机器还可以包含臂架系统56，其在一端处枢转连接至主体52，且在另一相对远端处支撑器具60。在实施例中，器具60可以是任何合适的器具，如铲斗、翻盖挖斗、刀片或可以与GET一起使用的任何其他类型的合适装置。控制系统可以容纳在驾驶室54中，其可适于允许机器操作者操纵并铰接耦合器具60以用于挖掘、开凿或任何其他合适的应用。

图2至图4展示器具60的实施例。参照图2，器具60可包含切削刃62，其可适于与地面或其他挖掘表面接合。切削刃62可具有多个GET总成70。GET总成70可布置在切削刃62上，以使得GET总成70以切削刃62相对GET总成70的尖端偏移的方式接触作业材料。如图3至图4所示，护罩64可与GET总成70交替布置，以进一步保护切削刃62未被GET总成70覆盖的部分。经过反复使用，GET总成70可能经受磨损并最终被更换以允许器具60的进一步使用。

尽管图1至图4示出了根据本发明的原理以液压挖掘机的铲斗构造的GET总成的使用，但许多其他类型的器具及采矿和施工机械均可受益于使用如本文所描述的GET总成。应理解，在其他实施例中，根据本发明原理构造的GET总成可用于多种其他器具和/或机器中。

参照图5，示出的GET总成70可包含地面接合尖端100、耦合器200和器具安装鼻300。器具安装鼻300可经焊接或以其他方式连接至铲斗或可附接GET总成70的其他机器器具。可使用第一对保持机构208或其他合适的附接装置将耦合器200枢转地连接到或以其他方式安装到器具安装鼻300。第一对保持机构208可分别设置在GET总成70的相对侧上。可使用相似的保持机构(如第二对保持机构108)或另一合适的附接装置将地面接合尖端100枢转地连接到或以其他方式安装到耦合器200。第二对保持机构108可分别设置在GET总成70的相对侧上。

在一些实施例中，第一对保持机构108和第二对保持机构208可与图34示出的锁400的实施例相似。锁400可包括狭槽410。狭槽410可形成在锁400的C形部分420中。C形部分420可包含后支腿421、顶部支腿422和底部支腿423。狭槽410可插入在顶部支腿422和底部支腿423之间。头部部分430可在C形部分420的顶部上。头部部分430可包含形成于其中的两个棘爪431、432，和位于两个棘爪431、432之间的环形表面433。止动凸片434也可形成在头部部分430中。头部部分还可包含工具接口435。

第一对保持机构108和第二对保持机构208可使GET总成70的组件相互固定并基本上限制组件相对于彼此的相对移动，以使得GET总成70可在不使用时位于标称位置。当GET总成70的组件受到沿横向轴线75或可垂直于横向轴线75的法线轴80的力时，第一对保持机构108和第二对保持机构208可继续使组件相互固定，但可允许零件响应其所经受的力而围绕横向轴线75和/或法线轴80相对于彼此旋转。GET总成70的相应组件可相对于彼此旋转进入最大旋转位置，在此位置上，零件可在各种点处相互接触，从而限制进一步的相对旋转移动。下文将更详细地论述最大旋转位置上的接触点。

图6至图12展示地面接合尖端100的实施例。参照图6，示出的地面接合尖端100可包含地面接合部分110和耦合部分112。耦合部分112可沿其纵向轴线85与地面接合部分110成对置关系。纵向轴线85可垂直于法线轴80和横向轴线75，沿地面接合尖端100的长度延伸。尖端侧壁113、115可沿纵向轴线80从地面接合部分110延伸到耦合部分112。示出的地面接合尖端100可大致呈楔形，地面接合部分110可为最窄点并可沿法线轴80在沿纵向轴线85朝耦合部分12移动的两个方向上张开。

通常，地面接合部分110可为GET总成70首先接触地面或其他作业材料的零件并可经受最大磨损。随着时间的推移及反复使用，地面接合部分110可能磨损。当地面接合部分110被磨损到一定程度时，可更换地面接合尖端100。

参照图7，地面接合尖端100的耦合部分112可包含一对互锁凸片116、117和内表面118。内表面118可限定耦合器凹穴114，其凹入耦合器部分112的内部。耦合器凹穴114可具有与内腔121连通的开口119。内表面118限定耦合器凹穴114，以使得耦合器凹穴面向基本上远离地面接合部分110的方向。耦合器凹穴114的内表面118可包含底壁120、第一耦合器面壁122、第二耦合器面壁124和一对侧壁126、128。底壁120可大致为平面的且大致平行于耦合器凹穴114的开口119。底壁120可大致背向地面接合部分110。第一耦合器面壁122、第二耦合器面壁124和一对侧壁126、128可全部邻近且邻接底壁120。第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124可各自具有互锁端178、179，其经设置为沿纵向轴线85与底壁120成对置关系。第一耦合器面壁122可与第二耦合器面壁124成间隔关系且基本上与第二耦合器面壁对称。内表面118可利用光滑后圆角130从底壁120过渡至第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124且过渡至侧壁126、128，所述光滑后圆角130包围底壁120的周界。

参照图10，第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124从底壁120延伸到耦合器凹穴114的开口119。第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124可彼此成间隔关系且相对于由纵向轴线85和横向轴线75限定的平面相当大。第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124可在侧壁126、128之间沿纵向轴线85远离地面接合部分110从底壁120朝开口119延伸。第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124可沿法向轴线80在相反方向上彼此远离张开，沿纵向轴线85从耦合器凹穴114的底壁120移动至开口119。第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124可各自具有邻近底壁120的远端平面部分132、133以及邻近远端平面部分的弯曲部分134、135，使得远端平面部分可设置在底壁和弯曲部分之间。在一些实施例中，远端平面部分132、133可包含配合垫129。配合垫129可向地面接合尖端100提供额外结构支撑并可有助于在地面接合尖端和耦合器200之间提供固定配合。如图7和图10所示，配合垫129还可覆盖底壁120的一部分。

参照图10，第一耦合器面壁126和第二耦合器面壁128的弯曲部分134、135中的每一者可基本上为S形，且限定具有邻近远端平面部分132、133的第一凸出部分136、137、邻近第一凸出部分的凹入部分138、139和邻近耦合器凹穴114的开口119的第二凸出部分140、141的双弯曲线，以使得凹入部分138、139可设置在第一凸出部分136、137和第二凸出部分140、141之间。第一耦合器面壁122的远端平面部分132和弯曲部分134限定第一耦合器面壁轮廓外形且第二耦合器面壁124的远端平面部分133和弯曲部分135限定第二耦合器面壁轮廓外形，如例如在图10中沿横向轴线75在截面中所查看。

第一凸出部分136、137可具有第一凸出曲率半径，第二凸出部分140、141可具有第二凸出曲率半径，且凹入部分138、139可具有凹入曲率半径。远端平面部分132、133的长度A可沿纵向轴线85测量为邻近底壁120和第一凸出部分136、137的后圆角130之间的纵向距离。在一些实施例中，第一凸出曲率半径可大于第二凸出曲率半径。在一些实施例中，第一凸出曲率半径与第二凸出曲率半径的比率可为至少约2∶1，且在特定实施例中可为至少约3∶1或至少约5∶1。在一些实施例中，第一凸出曲率半径可基本上等于相应凹入部分138、139的凹入曲率半径。

在一些实施例中，相应凹入部分138、139的凹入曲率半径与相应第二凸出部分140、141的第二凸出曲率半径的比率可为约4∶1或小于4∶1。在一些实施例中，凹入曲率半径与第二凸出曲率半径的比率可在约3∶1和约4∶1之间的范围内。在特定实施例中，凹入部分138、139的凹入曲率半径与第二凸出部分140、141的第二凸出曲率半径的比率可为约19∶4。在一些实施例中，远端平面部分132、133的长度A大于第一凸出部分136、137的第一凸出曲率半径。在一些实施例中，第一曲率半径与远端平面部分132、133的长度A的比率可为至少约3∶1。在一些实施例中，第一凸出部分136、137的第一凸出曲率半径与远端平面部分132、133的长度A的比率可在约3∶1和约6∶1之间的范围内，且在特定实施例中可为约5∶1。应理解，本文所列之具体尺寸和比率仅仅为可能实施例的实例，且预期到可使用任何其他合适的尺寸或比率。

参照图7和图11，一对侧壁126、128限定耦合器凹穴114的内表面118的两侧。两个侧壁126、128可各自邻近底壁120、第一耦合面壁122和第二耦合器面壁124，并可以成间隔关系且在耦合器凹穴114的相对侧上基本上彼此平行。侧壁126、128可沿纵向轴线85从底壁120延伸到耦合器凹穴114的开口119，并可具有沿横向轴线75测量的侧壁厚度。内表面118可利用光滑壁角131从第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124向每个侧壁126、128过渡。壁角131可具有适于通过减少应力集中来有助于分布和消除地面接合尖端100的壁中的应力的形状和构造。

在实施例中，壁角131的半径可在整个耦合器凹穴114中变化。在一些实施例中，壁角131的半径在邻近第一耦合器面壁122、和第二耦合器面壁124的远端平面部分132、133处可以是最小的，且在邻近第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的凹槽138、139处可以是最大的。

在实施例中，邻近第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的凹槽138、139的壁角131的半径的大小可取决于凹槽138、139的半径。换句话说，随着第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的凹槽138、139的半径增加，邻近凹槽的壁角131的半径也会增加，从而在这些区域造成较低的应力集中，并维持接近保持孔口142、143的所需侧壁126、128厚度。因此，第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的轮廓外形可以适于维持围绕保持孔口142、143的区域中的所需的侧壁126、128。在实施例中，为了有助于减少地面接合尖端100中的应力集中，凹槽138、139的半径可各自经调整以打破具有足够大的半径之间的平衡以有助于减少应力集中而无需降低所述区域的整个厚度到这样一种程度，其自身将进一步在凹槽138、139自身中产生应力集中。

在围绕保持孔口142、143的区域中，壁角131可以在保持孔口和凹槽136、137之间的纵向位置处具有角曲率半径。在一些实施例中，壁角131的角曲率半径与凹槽138、139的凹曲率半径的比率可以是至少约1∶8，在其他实施例中，至少约1∶6，且在另外的其他实施例中，可以是至少约1∶4。在一些实施例中，壁角131的角曲率半径与凹槽138、139的凹曲率半径的比率可以在约1∶8和约1∶3之间的范围内。在一些实施例中，壁角131的角曲率半径与凹槽138、139的凹曲率半径的比率可以在约1∶3至约1∶5的范围内。在一些实施例中，壁角131的角曲率半径与凹槽138、139的凹曲率半径的比率可以是约1∶4。

参照图8至图9，地面接合尖端100的耦合部分112上的互锁凸片116、117可以各自具有底端146、147和近端148、149。互锁凸片116、117的底端146、147可以与侧壁126、128相邻。互锁凸片116、117可以在基本上远离地面接合部分110的方向沿着基本上彼此平行的纵向轴线85从底端146、147延伸，且可以在近端148、149处终止。底端146、147可以沿纵向轴线85与近端148、149成对置关系。

在一些实施例中，互锁凸片116、117的近端148、149可以包含具有弯曲末端边缘150、151的周界。使用互锁凸片116、117的末端上的如与具有尖角的平坦边缘相对的，弯曲末端边缘150、151可以有助于分布地面接合尖端100遭受的应力，并减少应力集中点。在所说明的实施例中，弯曲末端边缘150、151可具有在第一过渡表面152、153和第二过渡表面154、155之间的恒定曲率半径。在一些实施例中，第一过渡表面152、153和第二过渡表面154、155可以是具有比弯曲末端边缘150、151的曲率半径大的曲率半径的凸表面。在仍提供上文所引用的应力分布优势的同时，弯曲末端边缘150、151的曲率半径可以变化。在一些实施例中，耦合部分112可以包含在基本上远离地面接合部分110的方向上延伸到近端148、149的单个互锁凸片116、117，其中近端包含具有弯曲末端边缘150、151的周界。

互锁凸片116、117可各自具有彼此处于间隔关系的第一凸片接触表面168、169和第二凸片接触表面170、171。在一些实施例中，第一凸片接触表面168、169和第二凸片接触表面170、171可以邻近弯曲末端边缘150、151。在其他实施例中，第一凸片接触表面168、169和第二凸片接触表面170、171可以分别邻近第一过渡表面152、153和第二过渡表面154、155。互锁凸片116、117也可各自具有分别邻近第一凸片接触表面168、169和第二凸片接触表面170、171的第一凹面172、173和第二凸表面174、175。

在实施例中，每个侧壁126、128可以进一步限定保持孔口142、143，其可分别容纳第二对保持机构108。如图8和图10中所示，保持孔口142、143可以大致为圆柱体并且限定了孔口中心144、145。保持轴90可沿着横向轴线75限定，所述保持轴被限定在保持孔口142、143的中心144、145之间的轴上。在一些实施例中，保持孔口142、143可以在地面接合尖端100的每个侧壁126、128中限定，基本上纵向地位于每个互锁凸片116、117的近端148、149与耦合器凹穴114的内表面118的底壁120之间的中部。

在一些实施例中，底壁120以及至少一个侧壁126、128可以至少部分地限定耦合器凹穴114。至少一个互锁凸片116、117可以在基本上远离底壁120的方向上从侧壁126、128延伸到近端148、149。在这些实施例中，侧壁126、128可以限定保持孔口142、143，其基本上纵向地设置在互锁凸片116、117的近端148、149与底壁120之间的中部。

如图8中所示，纵向距离B可以沿着纵向轴线85在每个孔口中心144、145与每个相应的互锁凸片116、117的近端148、149之间测量。互锁凸片116、117的每个近端148、149的弯曲末端边缘150、151可以具有末端边缘曲率半径。在一些实施例中，在每个孔口中心144、145与每个相应的互锁凸片116、117的近端148、149之间沿着纵向轴线85测量的纵向距离B与每个相应互锁凸片的弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径的比率可以为约2∶1或更大。在一些实施例中，纵向距离B与每个相应互锁凸片的弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径的比率可以在约2∶1至约4∶1的范围中。在一些实施例中，每个孔口中心144、145与每个相应的互锁凸片116、117的近端148、149之间的纵向距离B与每个相应互锁凸片的弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径的比率可以在约3∶1至约4∶1的范围。在特定实施例中，每个孔口中心144、145与每个相应的互锁凸片116、117的近端148、149之间的纵向距离B与每个相应互锁凸片的弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径的比率可以为约17∶5。

法向距离C可以在每个第一凸片接触面168、169与每个第二凸片接触面170、171之间沿着法向轴线80测量。在一些实施例中，每个弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径与在每个第一凸片接触面168、169与每个第二凸片接触面170、171之间沿着法向轴线80测量的法向距离C的比率可以在约1∶2至约1∶1的范围中，且在其他实施例中，所述比率可以在约1∶2至约3∶4的范围中。在特定实施例中，每个弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径与介于每个第一凸片接触面168、169与每个第二凸片接触面170、171之间的法向距离C的比率可以为约5∶8。在一些实施例中，每个互锁凸片116、117的第一凹面172、173和第二凹面174、175的曲率半径与每个弯曲末端边缘150、151的末端曲率半径的比率可以为约7∶5.

参考图8，纵向距离D可以在每个互锁凸片116、117的近端148、149与每个第一凸片接触面168、169和每个相应的第一过渡表面152、153和第二过渡表面154、155相遇的点之间沿着纵向轴线85测量。参考图11和图12，每个互锁凸片116、117可以具有外侧表面156、157和内侧表面158、159。每个互锁凸片116、117的内侧表面158、159可具有近端平面部分160、161、凹槽162、163和平面基底部分164、165。近端平面部分160、161和外侧表面156、157均可以与每个互锁凸片116、117的近端148、149相邻。每个近端148、149的宽度G可以在每个相应的近端平面部分160、161和每个相应的外侧表面156、157之间沿着横向轴线75测量。每个平面基底部分164、165可以通过每个互锁凸片116、117的底端146、147限定。每个互锁凸片116、117的底端146、147的宽度H可以在每个相应的内侧表面158、159的平面基底部分164、165和每个互锁凸片的每个相应的外侧表面156、167之间沿着横向轴线75测量。每个内侧表面158、159的凹槽162、163可插入在每个相应的平面基底部分164、165和近端平面部分160、161之间，以提供平面基底部分164、165和近端平面部分160、161之间的平滑的起伏过渡。凸片过渡点166、167可以限定在每个内侧表面158、159的切点处，在所述切点处凹槽162、163和近端平面部分160、161相遇。如图12中所示，近端平面部分160、161的长度J可以在每个互锁凸片116、117的近端148、149和凸片过渡点166、167之间测量，在所述凸片过渡点166、167处，近端平面部分和凹槽162、163相遇。

在一些实施例中，内侧表面158、159的凹槽162、163的曲率半径可以大于近端148、149的宽度G。在其他实施例中，凹槽162、163的曲率半径与近端148、149的宽度G的比率可以为至少约3∶2。在其他实施例中，凹槽162、163的曲率半径与底端146、147的宽度H的比率可以为至少约1∶1。在其他实施例中，凹槽162、163的曲率半径与底端146、147的宽度H的比率可以在约1∶1与约3∶1之间的范围中。在特定实施例中，凹槽162、163的曲率半径与底端146、147的宽度G的比率可以为约6∶5。

在实施例中，凹部的曲率半径与近端平面部分160，161的在近端148、149和凸片过渡点166、167之间测量的长度J之间的比率可以为至少大约1∶2。在另一个实施例中，凹部162、163曲率半径与近端平面部分160、161的长度J之间的比率可以为约3∶4。

在一些实施例中，底端146、147的宽度H可以大于互锁凸片116、117的近端148、149的宽度G，而凹部162、163曲率半径可以大于底端的宽度H。在一些实施例中，底端146、147的宽度H与近端148、149的宽度G之间的比率可以在约1∶1至约2∶1的范围中，且在特定的实施例中至少约为4∶3。然而，可以预期到，在其他实施例中可使用其他合适的尺寸和比率。

参照图10，可以沿着纵向轴线85从保持孔口142、143的中心144、145到内表面118的底壁120测量纵向距离K。纵向距离B可以沿着纵向轴线85从保持孔口142、143的中心144、145到互锁凸片116、117的近端148、149测量。在一些实施例中，从每个保持孔口142、143的中心到底壁120的纵向距离K与从每个保持孔口的中心到每个相应互锁凸片的近端的纵向距离B之间的比率可以为约3∶2或3∶2以下。在一些实施例中，纵向距离K与纵向距离B的比率可以在约1∶2与约3∶2之间的范围中。在其他实施例中，纵向距离K与纵向距离B的比率可以在约1∶1与约1∶3之间的范围中，且在其他实施例中可以在约1∶1与约1∶2之间的范围中。

在其他实施例中，每个保持孔口142、143的孔口中心144、145到第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的互锁端178、179之间的纵向距离与每个保持孔口的孔口中心到底壁120之间的纵向距离的比率可以是约1∶2。在一些实施例中，从每个保持孔口142、143的中心到底壁120的纵向距离与从每个保持孔口的中心到互锁凸片116、117的近端148、149的纵向距离的比率可以是至多约3∶4。

在一些实施例中，纵向距离B可以大于近端148、149的弯曲末端边缘150、151的末端边缘曲率半径。在一些实施例中，纵向距离B与近端148、149的弯曲末端边缘150、151的末端边缘曲率半径的比率可以是至少约5∶2。在一些实施例中，纵向距离B与近端148、149的弯曲末端边缘150、151的末端边缘曲率半径的比率可以在约2∶1与约4∶1之间的范围中。在特定实施例中，纵向距离B与近端148、149的弯曲末端边缘150、151的末端边缘曲率半径的比率可为约14∶5。

可以在每个保持孔口142、143的中心144、145与第一耦合器面壁和第二耦合器面壁的互锁端178、179之间沿着纵向轴线85测量纵向距离L。在实施例中，在每个保持孔口142、143的中心144、145与每个互锁凸片116、117的相应近端148、149之间沿着纵向轴线85测量的纵向距离B与在每个保持孔口142、143的中心和第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的相应互锁端178、179之间沿着纵向轴线85测量的纵向距离L的比率可在约3∶1至约5∶1的范围中。在其他实施例中，在每个保持孔口142、143的中心与每个互锁凸片116、117的相应近端148、149之间沿着纵向轴线85测量的纵向距离B与在每个保持孔口142、143的中心144、145与第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的相应互锁端178、179之间沿着纵向轴线85测量的纵向距离L的比率可在约4∶1至约5∶1的范围中。在特定实施例中，纵向距离B与纵向距离L的比率可为约14∶3。

如本文所描述，定位保持孔口142、143可为GET总成70的整体设计提供优点。如图11中所示，第二对保持机构108可以占据尖端侧壁113、115和耦合器凹坑114的内表面118之间的大量空间。相反，如果保持孔口142、143经定位为更靠近互锁凸片116、117的近端148、149，则可能需要增加地面接合尖端100的总宽度以容纳保持机构。增加地面接合尖端的宽度可能是不可取的，因为较宽的地面接合尖端可能增加地面接合尖端和GET总成作为整体的重量。此外，随着地面接合尖端变宽，可能无法有效地挖掘泥土、砾石，或可使用GET总成的任何其他作业材料。相反地，定位保持孔口142、143更靠近地面接合尖端100的地面接合部分110可能潜在地暴露第二对保持机构108而受损。由于地面接合尖端100可用于给定的应用，故其可以最终磨损至一种状态，其中极少零件材料(如果存在)留在地面接合部分与耦合器凹坑114之间。如果这种情况在操作员或其他用户及时注意到并更换地面接合尖端之前发生，则第二对保持机构108可以暴露于作业材料中并承受不必要的损坏。因此，基本上如本文公开的定位保持孔口142、143可有助于提供多个优点。

图13至图20展示了耦合器200的实施例。参照图13，耦合器200可以包含尖端安装部分202和器具安装部分204。器具安装部分204可以与尖端安装部分202沿纵向轴线85成对置关系。尖端安装部分202可以适于与地面接合尖端100接合，并且器具安装部分204可以适于与器具安装鼻300接合。示出的耦合器200可以大致是楔形的，从器具安装部分204逐渐缩小到尖端安装部分202。尖端安装部分202可以具有安装鼻206。安装鼻206也可以大致是楔形的，从钝端209向外沿法向轴线80张开，所述钝端沿纵向轴线85朝向底端207移动。安装鼻206可包含第一外部面表面210、第二外部面表面211、远端外表面212以及两个侧表面214、215。侧表面214、215可以各自包含保持凸台226、227。在一些实施例中，第二对保持机构108可以装配到地面接合尖端100的保持孔口142、143中，并与保持凸台226、227接合，以将地面接合尖端枢转地固定到耦合器200。

如图16中所示，第二外部面表面211可以与第一外部面表面210成对置关系。第一外部面表面210和第二外部面表面211可以围绕着由纵向轴线85和横向轴线75限定的平面基本上彼此对称。当沿着例如图16中的横向轴线75观察时，第一外部面表面210和第二外部面表面211可各自限定轮廓外形。第一外部面表面210可限定第一面向轮廓外形，且第二外部面表面211可限定第二面向轮廓外形。参照图17，第一外部面表面210和第二外部面表面211的轮廓外形可以各自包含第一平面鼻部分216、217、分别邻近第一平面鼻部分的第一凹面鼻部分218、219、分别邻近第一凹面鼻部分的第二平面鼻部分220、221、分别邻近第二平面鼻部分的第二凹面鼻部分222、223。远端外表面212可以在第一外部面表面210和第二外部面表面211之间延伸。远端外表面212可以提供基本上垂直于安装鼻206的第一外部面表面210和第二外部面表面211以及侧表面214、215中的每一者的第一平面鼻部分216、217的壁。在一些实施例中，弯曲边缘224可以围绕远端外表面212，并可以形成远端外表面、第一外部面向表面210和第二外部面向表面211和侧表面214、215之间的平滑过渡。

第一外部面表面210和第二外部面表面211的第一和第二面向轮廓外形可具有特定的尺寸，但可以设想，可以使用任何其他合适的尺寸。第一凹面鼻部分218、219可以具有第一凹面鼻曲率半径，且第二凹面鼻部分222、223可以具有第二凹面鼻曲率半径。在一些实施例中，第一凹面鼻部分218、219的第一凹面鼻曲率半径可以大于第二凹面鼻部分222、223的第二凹面鼻曲率半径。在一些实施例中，第一凹面鼻曲率半径与第二凹面鼻曲率半径的比率可以是至少约2∶1，且在其他实施例中是至少约3∶1。在特定实施例中，第一凹面鼻曲率半径与第二凹面鼻曲率半径的比率可以是约30∶7。

如图17中所示，第一平面鼻部分216、217可以具有沿着纵向轴线85从安装鼻206的弯曲边缘224到第一凹面鼻218、219测量的长度M。在一些实施例中，第一平面鼻部分216、217的长度M与第一凹面鼻部分218、219的第一凹面鼻曲率半径的比率可以在约1∶8与约1∶4之间的范围内，且在其他实施例中在约1∶7与约1∶5之间的范围内。在特定实施例中，第一平面鼻部分216、217的长度M与第一凹面鼻部分218、219的第一凹面鼻曲率半径的比率可以是约2∶15。

参照图17，耦合器200可包含分别设置在耦合器200的两侧的一对弯曲互锁套环230、231。互锁套环230、231限定了邻近安装鼻206的一对互锁凹槽232、233。耦合器200还可以包含邻近每个互锁套环230、231的任一端的接触表面。第一互锁接触表面244、245可邻近每个互锁套环230、231的顶部，且第二互锁接触表面246、247可邻近每个互锁套环的底部。第一互锁接触表面244、245可沿法向轴线80与第二互锁接触表面246、247处于间隔关系，并基本上纵向地彼此对准。

参照图18，互锁凹槽232、233可以分别部分地由互锁外凹槽表面234、235限定，所述凹槽表面邻近安装鼻206的侧表面214、215以及互锁套环230、231。每个互锁凹槽232、233的互锁外凹槽表面234、235可包含凹槽平面部分236、237和凹槽凸部238、239。凹槽平面部分236、237可以邻近互锁套环230、231，且凹槽凸部238、239可以插入在凹槽平面部分和安装鼻206的侧壁表面214、215之间。凹槽过渡点240、241可以被限定为凹槽平面部分236、237和凹槽凸部238、239之间的每个互锁外凹槽表面234、235上的切点。

现参照图14，耦合器200的器具安装部分204可以限定器具凹穴250。器具凹穴可以具有与内腔255连通的开口253。耦合器200的器具安装部分204也可以具有面对耦合器凹穴250并且大致远离尖端安装部分202的内部耦合器表面251。器具凹穴250可以通过中心壁252、一对基本上平行的耦合器侧壁256、257、第一耦合器壁260和第二耦合器壁258来限定。中心壁252可以具有面对器具凹穴250并且大致远离尖端安装部分202的邻接表面254。每个侧壁256、257可以具有与邻接表面254基本上垂直并且面对器具凹穴250的侧内表面262、263。参照图20，第一耦合器壁260可以具有第一耦合器内表面261，并且第二耦合器壁258可以具有第二耦合器内表面259。第一内部耦合器壁表面259和第二内部耦合器壁表面261均可以邻近邻接表面254，并且当沿着横向轴线观察时围绕由纵向轴线85和横向轴线75所限定的平面基本上彼此对称。

参照图19，每个耦合器侧壁256、257可以具有沿着纵向轴线85彼此成对置关系的远端266、267和近端268、269。耦合器侧壁256、257的远端266、267可以与中心壁252相邻，并且包含耦合器侧壁的互锁部分270、271。每个互锁部分270、271可以具有在耦合器侧壁256、257的凹陷部分264、265处的侧内表面262、263与互锁外凹槽表面234、235之间沿着横向轴线75测量的宽度N。

每个耦合器侧壁256、257的近端268、269可以包含基底部分272、273。每个基底部分272、273可以具有在耦合器侧壁256、257的侧内表面262、263与基底外表面274、275之间沿着横向轴线75测量的宽度P。器具保持孔口278、279也可以限定在每个耦合器侧壁256、257的基底部分272、273中。器具保持孔口278、279可以是大致圆柱形的，并且可以具有器具保持孔口中心280、281。第一对保持机构208可以分别适应于器具保持孔口278、279，并且将耦合器200枢转地固定至器具安装鼻300，如下文更详细论述。在一些实施例中，每个耦合器侧壁256、257在基底部分272、273处的宽度P可以大于耦合器侧壁在互锁部分270、271处的宽度N。每个耦合器侧壁256、257可以具有插入在互锁部分270、271与基底部分272、273之间的接口区段228、229。接口区段228、229可以设置在互锁套环230、231上，并且沿着横向轴线75从互锁外凹槽表面234、235横向地向外延伸到基底外表面274、275。

每个侧内表面262、263可邻近邻接表面254横向地向外张开，以限定凹陷部分264、265。凹陷部分264、265可以沿着横向轴线75从侧内表面262、263向外横向地偏移。凹陷部分264、265可以基本上在朝着每个耦合器侧壁256、257的近端268、269沿着互锁部分270、271的邻接表面254与过渡表面276、277之间沿着纵向轴线85延伸。过渡表面276、277可以沿着每个耦合器侧壁256、257的基底部分272、273设置。因此，凹陷部分264、265可以基本上跨越耦合器侧壁256、257的互锁部分270、271。过渡表面276、277可以是源自在凹陷部分264、265处的凸出曲线，并且限定出使凹陷部分过渡至侧内表面262、263的其余部分的平滑曲线。

可以构成耦合器200的器具安装部分204的零件在其各个可能的实施例中可以具有各种不同的形状和尺寸。虽然本文中列出了一些可能实施例的尺寸，但是设想可使用其他合适的尺寸。在一些实施例中，例如，每个耦合器侧壁256、257在基底部分272、273处的宽度P与每个耦合器侧壁在互锁部分270、271处的宽度N的比率可以是在约2∶1与约3∶1之间的范围中，并且在其他实施例中在大约5∶2至约3∶1的范围中。在其他实施例中，宽度P与宽度N的比率可以是至少约5∶2。在特定实施例中，每个耦合器侧壁256、257在基底部分272、273处的宽度与每个耦合器侧壁在互锁部分270、271处的宽度的比率可以是至少约13∶5。

凹陷部分264、265可以具有沿着横向轴线75从侧内表面262、263向外测量的深度。在一些实施例中，每个耦合器侧壁256、257在基底部分272、273处的宽度P与凹陷部分264、265的深度的比率可以是大约至少约30∶1。在特定实施例中，每个耦合器侧壁256、257在基底部分272、273处的宽度P与凹陷部分264、265的深度的比率可以是约32∶1。在一些实施例中，每个耦合器侧壁256、257在互锁部分270、271处的宽度N与凹陷部分264、265的深度的比率可以是至少约10∶1，且在其他实施例中可以是至少约12∶1。在特定实施例中，每个耦合器侧壁256、257在互锁部分270、271处的宽度N与凹陷部分264、265的深度的比率可以是约25∶2。

在一些实施例中，在器具保持孔口中心280、281与邻接表面254之间的距离与在器具保持孔口中心与过渡表面276、277之间的距离的比率可以是约2∶1。在某些实施例中，在器具保持孔口中心280、281与邻接表面254之间的距离与在器具保持孔口中心与过渡表面276、277之间的距离的比率可以是约105∶55。

可以沿着纵向轴线85在器具保持孔口中心280、281与过渡表面276、277之间测量纵向距离Q，且可以沿着纵向轴线85在过渡表面276、277与邻接表面254之间测量纵向距离R。可以沿着纵向轴线85在器具保持孔口中心280、281和邻接表面254之间测量纵向距离S。在一些实施例中，器具保持孔口中心280、281和过渡表面276、277之间的纵向距离Q与侧内表面262、263的凹陷部分264、265的深度的比率可以在约40∶1与约70∶1之间的范围内，并且在特定实施例中是约55∶1。在一些实施例中，邻接表面254和过渡表面276、277之间的距离R与凹陷部分264、265的深度的比率可以在约30∶1与约60∶1之间的范围内。在其他实施例中，邻接表面254和过渡表面276、277之间的距离R与凹陷部分264、265的深度的比率可以在约40∶1与约50∶1之间的范围内，并且在特定实施例中可以是约43∶1。在一些实施例中，沿着纵向轴线85在的器具保持孔口中心280和邻接表面254之间测量的距离S与沿着纵向轴线在器具保持孔口中心和过渡表面276、277之间测量的距离Q的比率可以是约2∶1或更小。

可以沿着纵向轴线85在器具保持孔口中心280、281和接口区段228、229之间测量纵向距离T。在一些实施例中，在器具保持孔口中心280、281和每一耦合器侧壁256、257的接口区段228、229之间测量的纵向距离T与在器具保持孔口中心和过渡表面276、277之间测量的纵向距离Q的比率可以在约1∶1到约3∶2的范围内。在一些实施例中，纵向距离T与纵向距离Q的比率可以大于约1∶1。在某些实施例中，纵向距离T与纵向距离Q的比率可以是约27∶22。

在图21至图23中展示了器具安装鼻300的实施例。参照图21，器具安装鼻300可以具有耦合器安装端302和器具端303。耦合器安装端302可以沿着纵向轴线85与器具端303成对置关系。器具端303可以被焊接到或以其他方式连接到机器50的器具60(见图1)。耦合器安装端302可以具有大致远离器具端303朝向的外鼻表面304。外鼻表面304可以由第一器具鼻表面306、第二器具鼻表面308、钝形鼻表面310和一对侧鼻表面312、314组成。钝形鼻表面310可以基本上为平面的，并且邻近第一器具鼻表面306和第二器具鼻表面308以及侧鼻表面312、314。钝形鼻表面310可以经由弯曲的器具鼻边缘320连接到邻近表面。参照图22，当沿横向轴线观察时，第一器具鼻表面306和第二器具鼻表面308可以各自具有围绕由纵向轴线85和横向轴线75限定的平面而相互对称的波状外形。第一器具鼻表面306和第二器具鼻表面308可各自邻近侧表面312、314，并且可以经由弯曲的鼻边缘320连接到侧鼻表面312、314。器具安装鼻300还可以形成限定两个侧鼻表面312、314之间的开口并且适于容纳保持销的保持孔316。

图24至图25展示了地面接合工具总成70的剖视图。当相互安装时，地面接合尖端100和耦合器200可以沿着纵向轴线85延伸。参照图24，器具安装鼻300的耦合器安装端302可以适应器具凹穴250，使得器具安装鼻的外鼻表面304可以沿着内部耦合器表面251而定位。参照图24，在一些实施例中，耦合器200可以使用保持销318和第一对保持机构208固定到器具安装鼻300。在此类实施例中，当器具安装鼻的耦合器安装端302可以被定位在器具凹穴250内时，在耦合器200的侧壁256、257中的器具保持孔口278、279可以与器具安装鼻300的保持孔316对准。当保持销318可以被定位在保持孔316内时，保持销任一端上的锥形保持凸台322、323从侧鼻表面312、314突出，并且部分地进入保持孔口278、279。当定位在保持孔口278、279内时，第一对保持机构208可以附接到保持凸台322、323。当固定到保持凸台322、323时，第一对保持机构208可以将保持销318保持在保持孔316内，从而将器具安装鼻300耦合到耦合器200。还可以设想，在其他实施例中，保持凸台322和323可以与安装鼻300一体形成，从而减少对保持孔316和保持销318的需求并允许耦合器200被直接固定到器具安装鼻300。

参照图24，当装配器具安装鼻300和耦合器200时，器具安装鼻的耦合器安装端302可以设置在耦合器的器具安装凹穴250内。器具安装鼻300的外鼻表面304可以被设置为邻近耦合器200的侧内表面262、263。器具安装鼻300的钝形鼻表面310可以沿着耦合器200的邻接表面254定位，且侧鼻表面312、314可以被着侧内表面262、263定位。此外，如图25中所示，第一器具鼻表面306可以沿着第一耦合器内表面261定位，且第二器具鼻表面308可以沿着第二耦合器内表面259定位。

参照图26，当器具安装鼻300可定位于器具凹穴内时，可在外鼻表面304的侧鼻表面312、314与内部耦合器表面251的侧内表面262、263之间限定间隙350。以沿纵向轴线85为参照，间隙350可沿耦合器侧壁256、257的互锁部分270、271和基底部分272、273自邻接表面254横跨侧鼻表面312、314与侧内表面262、263之间的接口。侧鼻表面312、314与侧内表面262、263的凹入部分264、265之间的间隙350可最大。在过渡表面276、277处以及沿侧壁256、257剩余的基底部分272、273处，间隙350均变得相对较窄。

在图26中所示的实施例中，当GET总成70处于标称位置时，可以存在侧鼻表面312与侧内表面262之间的所示间隙350。所述标称位置可以是组件位置的范围，其中没有大量外力作用于作为整体的地面接合尖端100、耦合器200或GET总成70。在标称位置内，间隙350可基本上沿侧鼻表面312、314与侧内表面262、263之间的整个接口而存在。

当GET总成70经受沿横向轴线74的力(例如，对耦合器200的尖端侧壁113、115或侧壁256、257的作用力)时，耦合器可在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内相对于器具安装鼻300围绕法向轴线75而旋转。图27展示在最大侧旋转位置处的侧鼻表面312与侧内表面262之间的间隙350的详细视图。在所示的最大侧旋转位置处，外鼻表面304的侧内表面262、263中的一者可在侧壁的过渡表面276、277与近端268、269之间的位置处与耦合器侧壁256、257的基底部分272、273成接触关系。由于耦合器200相对于器具安装鼻300旋转，所以侧鼻表面312中的一者与相应的侧内表面262之间的间隙350可变得较窄，而在相对侧鼻表面314与相对侧内表面263之间的间隙可变得较宽。在实施例中，当耦合器200达到最大侧旋转位置且侧鼻表面312接触过渡表面276与近端312之间的侧内表面262时，间隙350仍存在于侧鼻表面312与侧内表面262的凹陷部分之间。换句话讲，外鼻表面304和侧内表面263的凹陷部分265可在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内成间隔的非接触关系。

在如图26和图27中所示的实施例中，器具凹穴250可邻近邻接表面254横向向外张开，以使得可起始在器具安装鼻300与耦合器200之间沿着侧壁256、257的基底部分258、259的接触。可在位于耦合器侧壁256、257的每一基底部分272、273处或位于过渡表面与近端268之间的过渡表面276、277处发生接触。在此受约束的位置，器具安装鼻300在侧壁256、257的互锁部分270、271处未接触到耦合器200。由于侧壁256、257在每一基底部分272、273处的宽度P大于每一互锁部分270、271处的宽度N，因此，由耦合器200与器具安装鼻300之间的接触导致的应力可在侧壁的相对宽部分处经分布到耦合器侧壁256、257。相反，如果在一些设计中，这些应力经分布到较窄的互锁部分270、271，那么侧壁出现故障的可能性可增大。

在一些实施例中，器具凹穴250可最靠近尖端安装部分204横向向外张开，以使得器具凹穴在内腔处具有大于在开口253处的横向开口宽度的横向腔宽度。

耦合器200的安装鼻206适于安装在地面接合尖端100的耦合器凹穴114内。在一些实施例(如图24所示的实施例)中，第二对保持机构108可将地面接合尖端100固定到耦合器200。在此类实施例中，当安装鼻206定位耦合器凹穴114内时，保持凸台226、227可基本上与地面接合尖端100的侧壁126、128内的保持孔口142、143对准。第二对保持机构108可适于安装在保持孔口142、143内，并且连接到保持凸台226、227。然后，第二对保持机构108可将安装鼻206固定于耦合器凹穴114内，并基本上限制地面接合尖端100与耦合器200之间的相对移动。

如图24中所示，当安装鼻206定位在耦合器凹穴114内时，安装鼻的侧表面214、215可基本上邻近侧壁126、128的内表面118定位。如图25和图28中所示，当安装鼻206定位在耦合器凹穴114内时，安装鼻的远端外表面212可基本上邻近耦合器凹穴的底壁120设置。此外，安装鼻206的第一外部面表面210可基本上邻近耦合器凹穴114的第一耦合器面壁122设置，且安装鼻的第二外部面表面211可基本上邻近耦合器凹穴的第二耦合器面壁124设置。尽管沿彼此定位，但安装鼻206的第一外部面表面210的第一面轮廓外形可基本上与耦合器凹穴114的第一耦合器面壁122的第一壁轮廓外形是非互补的。同样地，安装鼻206的第二外部面表面211的第二面轮廓外形可基本上与耦合器凹穴114的第二耦合器面壁124的第二壁轮廓外形是非互补的(见图28)。

在一些实施例中，耦合器凹穴114可具有限定壁轮廓外形的至少一个耦合器面壁122、124。耦合器200可包含限定面轮廓外形的至少一个外部面表面210、211。耦合器200可设置在耦合器凹穴114内，使得至少一个外部面表面210、211邻近至少一个耦合器面壁122、124。在此类实施例中，至少一个耦合器面壁122、124的壁轮廓外形可与至少一个外部面表面210、211的面轮廓外形是非互补的。

安装鼻206和耦合器凹穴114之间的不同轮廓外形可提高地面接合尖端100和耦合器200两者的强度。参照图28，相应的轮廓外形之间的一个差异在地面接合尖端100的第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的凹槽138、139与安装鼻206的第一外部面表面210和第二外部面表面211的第二平面鼻部分220、221之间可是明显的。如上文所论述，增大凹槽138、139的半径可容许较大的壁角131半径，其可减少地面接合尖端100中的应力集中。第一外部面表面210和第二外部面表面211沿着第二平面鼻220、221可以是平面的，而非复制在凹槽138、139处的第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的轮廓外形。这样的面轮廓外形可容许在第一凹面鼻部分218、219、第二平面鼻部分220、221和第二凹面鼻部分222、223之间的平滑过渡，从而导致降低安装鼻206中的应力集中。虽然增大第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的凹槽138、139的半径可导致在凹槽处轻微较高的的应力集中，但在壁角131处的所得的较低的应力集中可使这种增加偏移。相反地，如果安装鼻206的第一外部面表面210和第二外部面表面211遵循凹槽138、139的外形，那么安装鼻中的应力集中增加，而未导致在安装鼻中的别处的应力减少。因此，使用第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124和安装鼻206的第一二外部面表面210、和第二外部面表面210之间的基本上不同的轮廓外形可导致地面接合尖端100和耦合器200两者中较低的应力。

在实施例中，安装鼻206的第一外部面表面210和第二外部面表面211的第一凹面鼻部分218、219可具有第一凹面鼻曲率半径，且第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的第一凸部136、137可具有第一凹穴凸曲率半径。在一些实施方案中，第一凹面鼻曲率半径与第一凹穴凸曲率半径的比率可以在约3∶2和约2∶1之间的范围内，并且在特定的实施例中可为约15∶9的比率。

参照图24和图29，当安装鼻206定位在耦合器凹穴114内时，耦合器200的互锁外凹槽表面234、235可分别相对于互锁凸片116、117的内侧面158、159成间隔关系。参照图29，互锁间隙242、243可限定在内侧面158、159和互锁外凹槽表面234、235之间。当安装鼻206定位在耦合器凹穴114内时，凸片过渡点116、117可沿着纵向轴线85从凹槽过渡点240、241偏离。在一些实施例中，每个内侧面158、159的凸片过渡点166、167可设置为与从地面接合尖端100的地面接合部分110相距第一距离，并且凹槽过渡点240、241可设置为与地面接合尖端的地面接合部分相距第二距离。在一些实施例中，所述第一距离可小于所述第二距离。换言之，在一些实施例中，凸片过渡点166、167可比凹槽过渡点240、241更为靠近地面接合尖端100的地面接合部分110。

图29展示了当GET总成70处于标称位置时，互锁凸片117之一的内侧面159和耦合器200的一侧上的互锁外凹槽表面235之间的接口。如上文所论述，标称位置可以经限定为一种位置，其中无实质性外力可以作用于作为整体的地面接合尖端110、耦合器200或者GET总成70。内侧表面159可具有内互锁凸片轮廓外形，且互锁外凹槽表面235可具有凹槽轮廓外形。在实施例中，内互锁凸片轮廓外形可以与凹槽轮廓外形不互补。在这种实施例中，当地面接合尖端100处于标称位置时，互锁凸片117的内侧表面159和耦合器200的互锁外凹槽表面235可以相对于彼此成基本上非平行关系。因此，在一些实施例中，互锁间隙243可具有沿着互锁外凹槽表面235和互锁凸片117的内侧表面159之间的接口的长度的可变的非均一宽度。在一些实施例中，在标称位置，互锁外凹槽表面235的偏移角可以相对内侧表面159开口。在特定实施例中，互锁外凹槽表面235的偏移角可以相对内侧表面159开口约3度。

耦合器200可以枢转地安装到地面接合尖端100，使得地面接合尖端可绕横向轴线75相对于耦合器旋转。当地面接合尖端100可经受沿横向轴线75的力(例如，对尖端侧壁113、115的力)时，地面接合尖端可在标称位置和最大侧旋转位置之间的行进范围内绕法向轴线80相对于耦合器200旋转。当地面接合尖端旋转到一位置时，在所述位置中，沿地面接合尖端的侧壁126、128之一的内表面118接触安装鼻206(未示出)的侧表面之一，地面接合尖端100可到达最大侧旋转位置。当地面接合尖端100经历沿横向轴线75的负荷时，内侧表面159和互锁外凹槽表面235之间的偏移角和非平行关系可允许互锁间隙243得以维持。图30展示了当地面接合尖端100处于最大侧旋转位置中沿横向轴线75的负荷下时，互锁凸片117之一的内侧面159和耦合器200的一侧上的互锁外凹槽表面235之间的接口。如图29(标称位置)和图30(最大侧旋转位置)所示，互锁凸片117和互锁外凹槽表面235可以在标称位置和最大侧旋转位置之间的整个行进范围内成间隔的非接触关系。

如图30中所示，在一些实施例中，当地面接合尖端100处于最大侧旋转位置时，内侧表面159的近端平面部分161和互锁外凹槽表面235的凹槽平面部分237可以相对于彼此成基本平行关系。互锁间隙243可以具有在标称位置的标称宽度和在最大侧旋转位置的横向旋转宽度。在一些实施例中，互锁间隙243的标称宽度可以大于互锁间隙的横向旋转宽度。在特定实施例中，当地面接合尖端100处于最大侧旋转位置时，互锁间隙242、243的横向旋转宽度可以大于零。

在一些实施例中，互锁凸片116、117中的每一者的凹部162、163的半径可以基本上等于互锁外凹槽表面234、235中的每一者的凹槽凸部238、239的半径。在其他实施例中，互锁凸片116、117中的每一者的凹部162、163的半径可以不同于互锁外凹槽表面234、235中的每一者的凹槽凸部238、239的半径。如图所示，在一些实施例中，即使当地面接合尖端100可以不再相对于耦合器200旋转时，互锁间隙243可跨越内侧表面159与互锁外凹槽表面235之间的接口的整个长度。在此类实施例中，互锁凸片117的内侧表面159并未接触横向负荷下的耦合器200，且因此互锁凸片116、117并未经受横向负荷下的横向应力。相反，由在横向负荷下的地面接合尖端100感受到的横向应力可以分布到耦合器凹穴114的侧壁126、128。

在一些实施例中，如图24中所示，如沿横向轴线75所测量，侧壁126、128或地面接合尖端100可以基本上宽于互锁凸片116、117。另外，当侧壁126、128可将应力分布到耦合器凹穴114的第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124时，互锁凸片116、117可经悬臂支撑而远离地面接合尖端110。因此，可能需要将来自横向负荷的应力分布到侧壁126、128而不是互锁凸片1116、117，因为可以减少由于横向负荷导致的零件故障的可能性。

在一些实施例中，地面接合尖端100可枢转地安装到耦合器200，使得地面接合尖端可以在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内相对于耦合器旋转。地面接合尖端100可具有可与耦合器200成重叠关系的互锁凸片116、117。在此类实施例中，互锁凸片116、117和耦合器200可以在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内成间隔的非接触关系。

参照图33，耦合器200可安装到地面接合尖端100，使得地面接合尖端的互锁凸片116、117可以设置在互锁凹槽232、233内。耦合器的互锁套环230、231可以沿着互锁凸片116、117的近端148、149的弯曲末端边缘150、151定位，使得互锁凹槽232、233收纳互锁凸片。在标称位置中，套环间隙248可限定在互锁凸片116、117与互锁套环230、231之间。在一些实施例中，弯曲互锁套环230、231的曲率半径可以基本上等于互锁凸片116、117的弯曲末端边缘150、151的曲率半径。可以沿着纵向轴线85在第一互锁接触表面245及第二互锁接触表面247与耦合器凹穴114的平面部分132、133之间测量另一纵向距离V。在一些实施例中，沿着纵向轴线85在保持孔口142、143的中心144、145与互锁凸片116、117的近端148、149之间测量的纵向距离B可以大于纵向距离U。在一些实施例中，纵向距离B与纵向距离U之间的比率可以在介于约1∶1与约2∶1之间的范围内，或在其他实施例中可以在介于约1∶1与约3∶2之间的范围内。在一些实施例中，纵向距离B可以小于沿纵向轴线85测量的纵向距离V。在一些实施例中，纵向距离B与纵向距离V之间的比率可以在介于约1∶4与约3∶4之间的范围内，其中特定实施例具有约55∶117的比率。在特定实施例中，纵向距离B与纵向距离U的比率可为约17∶11。

地面接合尖端100可枢转地安装到耦合器200，使得地面接合尖端可以相对于耦合器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内围绕横向轴线75旋转。在标称位置中，如图31或图33中所示，耦合器凹穴114的内表面118的远端平面部分132、133和弯曲部分134、135均可以与安装鼻206的第一外表面210或第二外表面211成非接触关系。当来自负荷的力(例如，图32中所示的力F)基本上垂直于横向轴线75而作用于地面接合尖端100上时，地面接合尖端可围绕保持轴线90相对于耦合器200从标称位置旋转到最大旋转间距位置。在最大旋转间距位置中，地面接合尖端100的远端平面部分132、133可以在沿着远端平面部分的一接触点处与耦合器200的第一平面部分216、217中的一者成接触关系。然而，在整个行进范围内，第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的弯曲部分134、135保持与耦合器200成非接触的间隔关系。在此类实施例中，当地面接合尖端可旋转到最大旋转间距位置时，安装鼻206可以经受沿法向轴线80作用在地面接合尖端100上的力的影响。

在一些实施例中，地面接合尖端100可移动地连接到耦合器200。地面接合尖端100可以限定适于收纳耦合器200的耦合器凹穴114。耦合器凹穴114可以由包含远端平面部分132、133和弯曲部分134、135的至少一个耦合器面壁124、126限定。在此类实施例中，地面接合尖端100可以相对于耦合器200在标称位置和最大旋转间距位置之间的行进范围内移动。至少一个耦合器面壁124、126的弯曲部分134、135可以与耦合器200在标称位置和最大旋转间距位置之间的行进范围内成非接触的间隔关系。

在一些实施例中，在基本上上垂直于保持轴线90的负荷下，地面接合尖端100可在沿着远端平面部分132的接触点处接触安装鼻206，且所述地面接合尖端可围绕接触点绕横向轴线75旋转直到每个互锁凸片116、117的第一凸片接触表面168、169接触耦合器200上的相应第一互锁接触表面244、245。当第一凸片接触表面168、169接触第一互锁接触表面244、245时，地面接合尖端100可停止旋转并可相对于耦合器200处于最大旋转间距位置。在最大旋转间距位置中，耦合器凹穴114的内表面118的远端平面部分132、133中的一者与第一平面鼻部分216、217中的一者可成接触关系。虽然未展示，但是如果力沿着法向轴线80以与力F相反的方向作用于地面接合尖端100，则地面接合尖端100可以类似但相反方式作用。在此情况中，地面接合尖端可相对于耦合器200稍微旋转直到耦合器凹穴114的内表面118的远端平面表面133接触安装鼻206的第一平面鼻217。虽然接触时未展示，但是在图28和图33中展示了远端平面部分133与第一平面鼻部分217之间的接口。一旦地面接合尖端100在远端平面部分133接触安装鼻206，但地面接合尖端可绕第一平面鼻部分217上的接触点旋转(如在图32至图33中观察为顺时针)直到每个互锁凸片116、117的第二凸片接触表面170、171接触耦合器200上的相应第二互锁接触表面246、247。当第二凸片接触表面170、171接触第二互锁接触表面246、247时，地面接合尖端100可停止相对于耦合器200在最大旋转间距位置旋转。在沿着法向轴线80的力下，当耦合器凹穴114的内表面118的远端平面部分132、133在接触点处接触安装鼻206的相应第一平面鼻部分216、217时，安装鼻206可经受力的作用。

在一些实施例中，地面接合尖端100可相对于耦合器200在行进范围内围绕保持轴线90旋转，且互锁凹槽232、233可具有与互锁凸片116、117的弯曲末端边缘150、151互补的形状，以使得弯曲末端边缘与互锁套环在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内可成互不干扰的关系。

在一些实施例中，地面接合尖端100可相对于耦合器200在行进范围内围绕保持轴线旋转。因为互锁凸片116、117可设置于相应互锁套环230、231的互锁凹槽232、233内且互锁凹槽可具有与互锁凸片的弯曲末端边缘150、151互补的形状，所以互锁凸片的弯曲末端边缘可在行进范围内与弯曲互锁套环成互不干扰的关系。

在实施例中，当经受沿方向轴线80的负荷时，地面接合尖端100可与耦合器200具有不超过三个的同时接触点。在沿着法向轴线80的负荷下，如图32中所示，地面接合尖端100可仅在耦合器凹穴114的内表面118的远端平面部分132及互锁凸片116、117的第一凸片接触表面168、169中的一者或两者处接触耦合器200。在某些应用及某些实施例中，预期到在负荷下，两个第一凸片接触表面168、169中仅一个接触耦合器200。在一些实施例中，在沿着法向轴线80的负荷下，地面接合尖端100可仅在耦合器凹穴114的内表面118的远端平面部分133及互锁凸片116、117的第二凸片接触表面170、171中的至少一者处接触耦合器200。

本文中公开了装配地面接合工具总成70的各种方法。一种方法可包含提供地面接合尖端100，其可包含地面接合部分110和沿纵向轴线85延伸的耦合部分112。耦合部分112可具有限定耦合器凹穴114的内表面118。耦合器凹穴114可具有与内腔121连通的开口119。耦合部分112也可具有在远离地面接合部分110的方向上沿纵向轴线85延伸的互锁凸片116、117。互锁凸片116、117也可具有内侧表面158、159。所述方法也可包含插入可枢转地安装到地面接合尖端100的耦合器200以使得地面接合尖端可相对于耦合器围绕横向轴线75旋转。耦合器200可具有适于安装在耦合器凹穴114内的安装鼻206、互锁套环230、231、及设置于互锁套环与安装鼻之间的互锁外凹槽表面234、235。互锁套环230、231和互锁外凹槽表面234、235可限定互锁凹槽232、233。互锁凹槽232、233可适于收纳互锁凸片116、117，以使得互锁凸片的内侧表面158、159与互锁外凹槽表面234、235可彼此成间隔关系以限定其间的互锁间隙242、243。地面接合尖端100可相对于耦合器围绕法向轴线80在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内旋转，以使得互锁凸片116、117和互锁外凹槽表面234、235在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内成间隔的非接触关系。

另一种装配地面接合工具总成70的方法可包含向地面接合尖端100提供内表面118，所述内表面可具有底壁120、第一耦合器面壁122和与第一耦合器面壁成间隔关系的第二耦合器面壁124。第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124可以相对于由纵向轴线85和横向轴线75限定的平面基本上彼此对称。第一耦合器面壁122和第一耦合器面壁124可沿着纵向轴线85从底壁120延伸到耦合器凹穴114的开口119。第一耦合器面壁122和第一耦合器面壁124可各自包含邻近底壁120的远端平面部分132、133，邻近远端平面部分的第一凸部136、137，邻近第一凸部的凹部138、139，和邻近凹部的第二凸部140、143。凹部138、139可设置在第一凸部136、137与第二凸部140、141之间。第一面壁122和第二面壁124可分别限定第一壁轮廓外形和第二壁轮廓外形。所述方法还涉及将耦合器200安装到地面接合尖端100。耦合器200的安装接头206可以包含限定第一面轮廓外形的第一外表面210和限定第二面轮廓外形的第二外部面表面211。安装鼻206可以设置在耦合器凹穴114内，以使得第一外部面表面210可以邻近耦合器凹穴的第一耦合器面壁122且第二外部面表面211可以邻近耦合器凹穴的第二耦合器面壁124。耦合器凹穴114的第一壁轮廓外形可与安装鼻206的第一面轮廓外形是非互补的，且耦合器凹穴的第二壁轮廓外形可与安装鼻的第二面轮廓外形是非互补的。

装配地面接合总成70的另一种方法可包含向地面接合尖端100提供与耦合部分112成对置关系的地面接合部分110。耦合部分112可以包含侧壁126、128和互锁凸片116、117。侧壁126、128可以至少部分地限定耦合器凹穴114。互锁凸片116、117可以具有底端146、147和近端148、149。底端146、147可与侧壁126、128邻接，且互锁凸片116、117可在基本上远离地面接合部分110的方向上从底端延伸到近端148、149。近端148、149可以包含具有弯曲末端边缘150、151的周界。这种方法可包含将耦合器200安装到地面接合尖端100上，以使得耦合器的安装鼻206可设置在耦合器凹穴114内，且地面接合尖端的互锁凸片116、117可设置在互锁凹槽232、233内。互锁凹槽232、233可通过互锁套环230、231限定在耦合器200的一侧上。地面接合尖端100可以相对于耦合器200在行进范围内围绕保持轴线90旋转，且互锁凹槽232、233可以具有与互锁凸片116、117的弯曲末端边缘150、151互补的形状，以使得互锁凸片的弯曲末端边缘可以在行进范围内与互锁套环230、231成非干扰关系。

装配地面接合工具总成70的另一种方法可包含提供可具有与地面接合部分110成对置关系的耦合部分112的地面接合尖端100。耦合部分112可以包含侧壁126、128、内表面118和互锁凸片116、117。内表面118可限定耦合器凹穴114，其具有与内腔121连通的开口119。内表面118可以包含底壁120，其连同侧壁126、128可至少部分地限定耦合器凹穴114。互锁凸片116、117可以具有底端146、147和近端148、149。底端146、147可与侧壁126、128邻接，且互锁凸片116、117可在基本上远离地面接合部分110的方向上从底端延伸到近端。侧壁126、128可限定具有中心144、145的保持孔口142、143。沿纵向轴线85从保持孔口142、143的中心144、145到内表面118的底壁146、147测量的第一纵向距离与沿纵向轴线从保持孔口的中心到互锁凸片116的近端148、149测量的第二纵向距离的比率可以为约3∶2或更小。这种方法还可包含将耦合器200安装到地面接合尖端100上，以使得耦合器的安装鼻206可在耦合器凹穴114内，且地面接合尖端的互锁凸片116、117可在由耦合器的互锁套环230、231限定的互锁凹槽232、233内。所述方法还可以包含利用保持机构108将地面接合尖端100固定到耦合器200，所述保持机构108设置在地面接合尖端的耦合部分112的保持孔口142、143内。

装配地面接合工具总成70的另一种方法可包含提供具有沿纵向轴线85延伸的耦合部分112和地面接合部分110的地面接合尖端100。耦合部分112可包含限定具有与内腔121连通的开口119的耦合器凹穴114的内表面118。内表面118可具有底壁120、第一侧壁126和第二侧壁128，所述第一侧壁和所述第二侧壁彼此成间隔关系并从底壁120纵向延伸。耦合部分112还可包含第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124，其彼此成间隔关系并从底壁120纵向延伸以及在第一侧壁126与第二侧壁128之间延伸。第一耦合器侧壁124和第二耦合器侧壁126可以各自具有平面部分132、133和弯曲部分134、135。平面部分132、133可邻近底壁120设置，且弯曲部分134、135可以邻近耦合器容槽114的开口119设置。所述方法还可包含将耦合器200可枢转地连接到地面接合尖端100，以使得地面接合尖端可相对于耦合器在标称位置和最大旋转间距位置之间的行进范围内围绕保持轴线90移动。耦合器200的安装鼻206可具有第一外部面表面210和与第一外部面表面成对置关系的第二外部面表面211。安装鼻206可设置在耦合器凹穴114内，以使得第一外部面表面210和第二外部面表面211可分别邻近地面接合尖端100的第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124。在此方法中，在标称位置和最大旋转间距位置之间的行进范围内，第一耦合器面壁122和第二耦合器面壁124的弯曲部分134、135均可与耦合器200成非接触的间隔关系。

在装配地面接合工具总成70的另一种方法中，耦合器200可具有尖端安装部分202和沿纵向轴线85与尖端安装部分成对置关系的器具安装部分204。器具安装部分204可以限定具有与内腔255连通的开口253的器具凹穴250。器具凹穴250可至少部分地由具有邻接表面254的中心壁252和耦合器侧壁256、257限定，所述耦合器侧壁256、257具有邻近中心壁设置的远端266、267和沿纵向轴线85与远端成对置关系的近端268、269。侧壁256、257可以具有面对器具凹穴250并邻近邻接表面254的侧内表面262、263。侧内表面262、263可限定邻近邻接表面254的凹陷部分264、265。凹陷部分264、265可以沿着横向轴线75从侧内表面262、263向外横向地偏移。耦合器侧壁256、257还可以具有带基底外表面274、275的设置在耦合器侧壁的近端268、269处的基底部分272、273。基底部分172、273可以具有沿着横向轴线75在侧内表面262、263与基底外表面274、275之间测量的宽度。耦合器侧壁256、257也可具有在耦合器侧壁的远端266、267处的互锁部分270、271，并且可具有互锁外凹槽表面234、235。互锁部分270、271可具有沿着横向轴线75在凹陷部分264、265处的侧内表面262、263与互锁外凹槽表面234、235之间测量的宽度。基底部分272可以具有可大于互锁部分270、271宽度的宽度。侧内表面262、263的凹陷部分264、265可以沿着纵向轴线85基本上在基底部分272、273的邻接表面254与过渡表面276、277之间延伸，从而基本上横跨耦合器侧壁256、257的互锁部分270、271。所述方法还可以涉及将器具安装鼻300安装到耦合器200，以使得器具安装鼻安装在耦合器的器具凹穴250内。器具安装鼻300的外鼻表面304可以邻近耦合器200的内侧表面262、263设置，限定外鼻表面与侧内表面之间的间隙350。耦合器200可相对于器具安装鼻300在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内围绕法向轴线80旋转。当耦合器200处于最大侧旋转位置时，外鼻表面304可在介于过渡表面276、277与近端268、269之间的位置处与耦合器侧壁262、263的基底部分272、273成接触关系。另外，外鼻表面304和侧内表面262、263的凹陷部分264、265可在标称位置与侧最大旋转位置之间的行进范围内成间隔的非接触关系。

本发明的一个实施例包含地面接合尖端，其可包括地面接合部分和耦合部分。耦合部分可沿其纵向轴线与地面接合部分成对置关系。耦合部分可包含限定耦合器凹穴的内表面及在基本上远离地面接合部分的方向上沿纵向轴线延伸的互锁凸片。互锁凸片可以终止于近端并且互锁凸片可以具有外侧表面和内侧表面。内侧表面可以具有近端平面部分和凹部。互锁凸片的近端可具有可沿基本上垂直于纵向轴线的横向轴线在外侧表面与内侧表面的近端平面部分之间测量的近端宽度。凹部的曲率半径可大于近端的近端宽度。

地面接合工具系统的另一个实施例可包括地面接合尖端，所述地面接合尖端包含接合部分和耦合部分。地面接合部分和耦合部分可沿纵向轴线延伸。耦合部分可具有限定耦合器凹穴的内表面，及在基本上远离地面接合部分的方向上沿纵向轴线延伸的互锁凸片。互锁凸片可以具有内侧表面。地面接合工具系统也可具有耦合器，所述耦合器枢转地安装到地面接合尖端，以使得地面接合尖端可以相对于耦合器围绕横向轴线旋转，所述横向轴线基本上垂直于纵向轴线。耦合器可具有适于安装在耦合器凹穴内的安装鼻、互锁套环及设置于互锁套环与安装鼻之间的互锁外凹槽表面。互锁套环和互锁外凹槽表面可以限定互锁凹槽。互锁凹槽可适于收纳互锁凸片，以使得互锁凸片的内侧表面与耦合器的互锁外凹槽表面可设置为彼此成间隔关系以限定其间的互锁间隙。地面接合尖端可相对于耦合器在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内围绕基本上垂直于纵向轴线及横向轴线的法向轴线旋转，以使得互锁凸片和互锁外凹槽表面可在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内成间隔的非接触关系。

在另一个实施例中，地面接合工具系统可包括耦合器和地面接合尖端，所述地面接合尖端可枢转地安装到耦合器，以使得地面接合尖端可以相对于耦合器在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内旋转。地面接合尖端可具有可与耦合器成重叠关系的互锁凸片。互锁凸片和耦合器可以在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内成间隔的非接触关系。

在另一个实施例中，耦合器可包括尖端安装部分和沿纵向轴线与尖端安装部分成对置关系的器具安装部分。器具安装部分可以限定器具凹穴，并且所述器具容槽可以至少部分地由具有邻接表面的中心壁和耦合器侧壁限定，所述耦合器侧壁具有邻近中心壁设置的远端和沿纵向轴线与远端成对置关系的近端。侧壁可以具有面对器具凹穴并邻近邻接表面的侧内表面。侧内表面可限定邻近邻接表面的凹陷部分。凹陷部分可沿基本上垂直于纵向轴线的横向轴线从侧内表面向外横向偏移。侧壁也可具有设置在耦合器侧壁的近端处的基底部分，所述基座部分可具有基底外表面及可沿横向轴线在侧内表面与基底外表面之间测量的基底部分宽度。侧壁也可具有设置在耦合器侧壁的远端处的互锁部分，所述互锁部分可具有互锁外凹槽表面及可沿横向轴线在凹陷部分处之侧内表面与互锁外凹槽表面之间测量的互锁部分宽度。基底部分宽度可以大于互锁部分宽度。侧内表面的凹陷部分可以沿着纵向轴线基本上在耦合器侧壁的基底部分的邻接表面与过渡表面之间延伸，从而基本上横跨耦合器侧壁的互锁部分。

在另一个实施例中，地面接合工具耦合系统可包括耦合器，其可具有尖端安装部分和沿纵向轴线与尖端安装部分成对置关系的器具安装部分。器具安装部分可限定器具凹穴。器具凹穴可至少部分地由具有邻接表面的中心壁和的耦合器侧壁限定，所述耦合器侧壁可具有邻近中心壁设置的远端和沿纵向轴线与远端成对置关系的近端。侧壁可具有可面向器具凹穴且邻近邻接表面的侧内表面。侧内表面可限定邻近邻接表面的凹陷部分，且凹陷部分可沿基本上垂直于纵向轴线的横向轴线从侧内表面向外横向偏移。侧壁也可具有基底部分，其可设置在耦合器侧壁的近端处且可具有基底外表面和沿横向轴线在侧内表面与基底外表面之间测量的基底部分宽度。侧壁也可具有设置在耦合器侧壁的远端处的互锁部分。互锁部分可具有互锁外凹槽表面以及可沿横向轴线在凹陷部分处的侧内表面与互锁外凹槽表面之间测量的互锁部分宽度。基底部分宽度可大于互锁部分宽度，且侧内表面的凹陷部分可沿纵向轴线基本上从耦合器侧壁的基底部分的邻接表面和过渡表面延伸，从而基本上横跨耦合器侧壁的互锁部分。地面接合工具耦合系统也可包括器具安装鼻，其安装到耦合器以使得器具安装鼻可设置在耦合器的器具凹穴内。器具安装鼻可具有可邻近耦合器的侧内表面设置且可限定其间的间隙的外鼻表面。耦合器可相对于器具安装鼻在标称位置与最大侧旋转位置之间的行进范围内围绕法向轴线旋转，所述法向轴线基本上垂直于纵向轴线和横向轴线。当耦合器处于最大侧旋转位置时，外鼻表面可在过渡表面与近端之间的位置处与耦合器侧壁的基底部分成接触关系。外鼻表面和侧内表面的凹陷部分可在标称位置与侧最大旋转位置之间的行进范围内处于间隔的非接触关系。

在另一个实施例中，耦合器可包括尖端安装部分和与尖端安装部分成对置关系的器具安装部分。器具安装部分可限定可具有与内腔连通的开口的器具凹穴。器具凹穴可最靠近尖端安装部分向外横向张开，以使得器具凹穴可在内腔处具有大于在开口处的横向开口宽度的横向腔宽度。

在另一个实施例中，地面接合尖端可包括地面接合部分和沿其纵向轴线与地面接合部分成对置关系的耦合部分。耦合部分可包含内表面，其可包含具有与内腔连通的开口的耦合器凹穴。内表面可具有底壁、第一耦合器面壁以及第二耦合器面壁。第一耦合器面壁可与第二耦合器面壁成间隔关系。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自沿纵向轴线从底壁延伸到耦合器凹穴的开口。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自包含分别邻近底壁的远端平面部分。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自包含分别邻近远端平面部分的第一凸部、分别邻近第一凸部的凹部以及分别邻近第一凹部的第二凸部，以使得凹部可设置在第一凸部与第二凸部之间。

在另一个实施例中，地面接合工具系统可包括地面接合尖端，其可包含地面接合部分和沿其纵向轴线与地面接合部分成对置关系的耦合部分。耦合部分可包含内表面，其可限定可具有与内腔连通的开口的耦合器凹穴。内表面可具有底壁、第一耦合器面壁和第二耦合器面壁。第一耦合器面壁可与第二耦合器面壁成间隔关系。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自沿纵向轴线从底壁延伸到耦合器凹穴的开口。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自包含分别邻近底壁的远端平面部分。第一耦合器面壁可限定第一壁轮廓外形，且第二耦合器面壁可限定第二壁轮廓外形。地面接合工具系统也可包含可安装到地面接合尖端的耦合器。耦合器可具有适于安装在耦合器凹穴内的安装鼻。安装鼻可包含可限定第一面轮廓外形的第一外部面表面和可限定第二面轮廓外形的第二外部面表面。安装鼻可以设置在耦合器凹穴内，以使得第一外部面表面可以邻近耦合器凹穴的第一耦合器面壁，且第二外部面表面可以邻近耦合器凹穴的第二耦合器面壁。耦合器凹穴的第一壁轮廓外形可以与安装鼻的第一面轮廓外形是非互补的，且耦合器凹穴的第二壁轮廓外形可以与安装鼻的第二面轮廓外形是非互补的。

在另一个实施例中，地面接合工具系统可包含地面接合尖端，其可限定耦合器凹穴，所述耦合器凹穴可具有可限定壁轮廓外形的至少一个耦合器面壁。地面接合工具系统也可包含安装到地面接合尖端的耦合器。耦合器可包含可限定面轮廓外形的至少一个外部面表面。耦合器可设置在耦合器凹穴内，以使得至少一个外部面表面可以邻近至少一个耦合器面壁。壁轮廓外形可以与面轮廓外形是非互补的。

在另一个实施例中，地面接合工具系统可包含地面接合尖端，其可具有地面接合部分和与地面接合部分成对置关系的耦合部分。耦合部分可包含侧壁和互锁凸片。侧壁可至少部分地限定耦合器凹穴。互锁凸片可具有底端和近端。互锁凸片的底端可以与侧壁邻接，且互锁凸片可以在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端，其中近端可包含具有弯曲末端边缘的周界。

在一些实施例中，地面接合工具系统可包括地面接合尖端，其包括地面接合部分和与地面接合部分成对置关系的耦合部分。耦合部分可包含侧壁和互锁凸片。侧壁可至少部分地限定耦合器凹穴。互锁凸片可具有底端和近端。互锁凸片的底端可以与侧壁邻接，且互锁凸片可以在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端，其中近端包含具有弯曲末端边缘的周界。地面接合工具系统也可具有耦合器，所述耦合器具有安装鼻和限定互锁凹槽的互锁套环。耦合器可以安装到地面接合尖端，以使得耦合器的安装鼻可以设置在地面接合尖端的耦合器凹穴内，且地面接合尖端的互锁凸片可以设置在互锁凹槽内。地面接合尖端可相对于耦合器在行进范围内围绕保持轴线旋转，且互锁凹槽具有与互锁凸片的弯曲末端边缘互补的形状，以使得互锁凸片的弯曲末端边缘在行进范围内与互锁套环成互不干扰关系。

在另一个实施例中，地面接合尖端可包括地面接合部分和耦合部分。耦合部分可以与地面接合部分成对置关系。地面接合部分可包含互锁凸片，所述互锁凸片可以在基本上地面接合部分的方向上延伸到近端，其中近端可包含具有弯曲末端边缘的周界。

在一些实施例中，地面接合尖端可包括地面接合部分和沿其纵向轴线与地面接合部分成对置关系的耦合部分。耦合部分可包含内表面、侧壁和互锁凸片。内表面可限定耦合器凹穴并具有底壁。侧壁和底壁可至少部分地限定耦合器凹穴。互锁凸片可具有底端和近端。互锁凸片的底端可以与侧壁邻接，且互锁凸片可以在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端。侧壁可限定具有中心的保持孔口。可以沿纵向轴线从保持孔口的中心到内表面的底壁测量的第一纵向距离与沿纵向轴线从保持孔口的中心到互锁凸片的近端测量的第二纵向距离的比率可以为约3∶2或更小。

在其他实施例中，地面接合工具可包括地面接合尖端，其可包含地面接合部分和沿其纵向轴线与地面接合部分成成对置关系的耦合部分。耦合部分可包含内表面、侧壁和互锁凸片。内表面可限定可具有与内腔连通的开口的耦合器凹穴。内表面可具有底壁。侧壁和底壁可至少部分地限定耦合器凹穴，且互锁凸片可具有底端和近端。互锁凸片的底端可以与侧壁邻接，所述互锁凸片在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端。侧壁可限定具有中心的保持孔口。可沿纵向轴线从保持孔口的中心到底壁测量的第一纵向距离与可沿纵向轴线从保持孔口的中心到互锁凸片的近端测量的第二纵向距离的比率可以为约3∶2或更小。地面接合工具系统可具有耦合器，所述耦合器可具有安装鼻和限定互锁凹槽的互锁套环。耦合器可以安装到地面接合尖端，以使得耦合器的安装鼻可以设置在耦合器凹穴内，且地面接合尖端的互锁凸片可以设置在互锁凹槽内。保持机构可以设置在保持孔口内，并可适于将地面接合尖端尖端固定到耦合器。

在另一个实施例中，地面接合尖端可包括可至少部分地限定耦合器凹穴的底壁和侧壁。互锁凸片可以在基本上远离底壁的方向上从侧壁延伸到近端。侧壁可限定保持孔口，所述保持孔口基本上纵向地设置在互锁凸片的近端与底壁之间的中部。

在另一个实施例中，地面接合工具系统可包括地面接合尖端，其可具有耦合部分和地面接合部分，所述地面接合部分和耦合部分沿纵向轴线延伸。耦合部分可包含可限定具有开口的耦合器凹穴的内表面。内表面可具有底壁、第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁彼此成间隔关系并从底壁纵向延伸。耦合部分也可限定彼此成间隔关系的第一耦合器面壁和第二耦合器面壁，并可以从底壁纵向延伸，且可以在第一侧壁与第二侧壁之间延伸。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自具有平面部分和弯曲部分。平面部分可以邻近底壁设置，且弯曲部分邻近耦合器凹穴的开口设置。地面接合工具系统也可包含枢转式耦合器，其可枢转地连接到地面接合尖端，以使得地面接合尖端可相对于耦合器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内围绕保持轴线移动。耦合器可包含安装鼻，所述安装鼻可包含第一外部面表面和与第一外部面表面成对置关系的第二外部面表面。安装鼻可设置在耦合器凹穴内，以使得第一外部面表面和第二外部面表面可以分别邻近地面接合尖端的第一耦合器面壁和第二耦合器面壁。在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内，第一耦合器面壁和第二耦合器面壁的弯曲部分均可与耦合器成非接触间隔关系。

在另一实施例中，地面接合工具系统可包括耦合器和可移动地连接到所述耦合器的地面接合尖端。地面接合尖端可限定适于容纳耦合器的耦合器凹穴。耦合器凹穴可由包含远端部分和弯曲部分的至少一个耦合器面壁限定。地面接合尖端可相对于耦合器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内移动。在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内，至少一个耦合器面壁的弯曲部分可与耦合器成非接触间隔关系。

在另一实施例中，地面接合工具系统可包括地面接合尖端，其具有耦合部分和地面接合部分。地面接合部分和耦合部分可沿纵向轴线延伸。耦合部分可包含内表面和互锁凸片。内表面可限定可具有与内腔连通的开口的耦合器凹穴，。内表面可具有底壁、第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁彼此成间隔关系并从底壁纵向延伸。内表面还可具有第一耦合器面壁和第二耦合器面壁，其彼此成间隔关系并可从底壁纵向延伸且可在第一侧壁与第二侧壁之间延伸。第一耦合器面壁和第二耦合器面壁可各自具有平面部分和弯曲部分。平面部分可邻近底壁设置，且弯曲部分可邻近耦合器凹穴的开口。互锁凸片可具有底端和近端。底端可与第一侧壁和第二侧壁中的一者相邻。互锁凸片可在基本上远离地面接合部分的方向上从底端延伸到近端，且与互锁凸片相邻的第一侧壁和第二侧壁中的一者可限定保持孔口。地面接合工具系统也可包含耦合器，所述耦合器可枢转地连接到地面接合尖端，以使得地面接合尖端可相对于耦合器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内围绕保持轴线移动。耦合器可包含安装鼻，所述安装鼻可包含第一外部面表面和与第一外部面表面成对置关系的第二外部面表面。安装鼻可设置在耦合器凹穴内，以使得第一外部面表面和第二外部面表面可分别邻近地面接合尖端的第一耦合器面壁和第二耦合器面壁。地面接合工具系统还可包含设置在保持孔口内的保持机构，且可适于将地面接合尖端枢转地固定到耦合器。保持机构可限定保持轴线。在标称位置与最大旋转间距位置之间的行进范围内，第一耦合器面壁和第二耦合器面壁的弯曲部分可与耦合器成非接触的间隔关系。在基本上垂直于保持轴线的负荷之下，地面接合尖端可适于在第一耦合器面壁和第二耦合器面壁中的一者的至少平面部分上的接触点处接触耦合器，且围绕接触点旋转直到互锁凸片在最大旋转间距位置中接触耦合器。

工业实用性

如本文所描述的GET总成的工业应用从以上论述中应容易理解。本发明可适用于任何机器，其利用用于挖掘、刮削、拉平或涉及接合地面或其他作业材料的任何其他合适应用的器具。在用于此类应用的机器中，地面接合工具和尖端可能很快磨损且需要更换。

因此，本发明可适用于许多不同的机器和环境。本发明的GET总成的一个示例性使用可为在采矿应用中，其中机器器具可通常用来刮削或挖掘各种作业材料，包含岩石、砂砾、沙子、泥土和其他达延长时间段且具有极少停机时间的材料。在此类应用中，地面接合工具和尖端的更换可能是预期的，但可能期望的是尽可能地延长这种工具的寿命以限制机器停机时间和更换成本。如所论述，本发明具有可减少零件故障的概率且增加地面接合工具的可用寿命的特征。减少零件故障可增加机器运转时间且节省更换零件的成本。

将接触点限制到本文所论述的那些接触点已展示为具有优于现有设计的优点，现有设计在地面接合尖端与耦合器之间使用额外或替代接触点。现有地面接合尖端的一个示例在耦合器凹穴的内表面内的两个点处接触耦合器，但在互锁凸片处不接触耦合器。有限元分析已展示与具有耦合器凹穴内的两个接触点的现有设计相比，遵循本发明的原理的地面接合尖端100可降低垂直负荷下之地面接合尖端中的应力多达50-60％。因此，由所公开的地面接合尖端100经受的减小的应力提供了优于现有设计的优点，因为零件故障的频率和概率可降低。

应理解，前文描述提供了所公开的系统和技术的示例。但是，预期到本发明的其他实施方式可与前述示例在细节上不同。所有对本发明或其示例的引用旨在提及特定示例在该点被论述并且并不旨在暗示更一般的对本发明的范围的任何限制。关于某些特征的差别和贬低的所有语言旨在指示缺乏对这些特征的偏好，而不是将这些完全排除在本发明的范围之外，除非另有指示。

除非本文另有指示，否则本文对值范围的叙述仅仅用作一种个别地指代在所述范围内的每一单独值的速记方法，且每一单独值合并在说明书内，如同本文中个别地叙述一样。本文所描述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另有指示或者上下文另外清楚地相反指示。

因此，本发明包含如适用的法律所允许的所附权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效物。另外，上述要素在其所有可能变化中的任意结合包含在本发明中，除非本文另有指示或者上下文另外清楚地相反指示。

Claims (10)

1.一种地面接合尖端(100)，其包括：

地面接合部分(110)；以及

与所述地面接合部分(110)成对置关系的耦合部分(112)，所述耦合部分(112)包含侧壁(126)和互锁凸片(116)，所述侧壁(126)至少部分地限定耦合器凹穴(114)，所述互锁凸片(116)具有底端(146)和近端(148)，所述互锁凸片(116)的所述底端(146)与所述侧壁(126)邻接，且所述互锁凸片(116)在基本上远离所述地面接合部分(110)的方向上从所述底端(146)延伸到所述近端(148)，其中所述近端(148)包含具有弯曲末端边缘(150)的周界。

2.根据权利要求1所述的地面接合尖端(100)，其中所述侧壁(126)限定通过其中的保持孔口(142)。

3.根据权利要求2所述的地面接合尖端(100)，其中所述地面接合部分(110)和所述耦合部分(112)沿纵向轴线(80)延伸，所述保持孔口(142)具有中心(144)，且沿所述纵向轴线(80)测量的所述保持孔口(142)的所述中心(144)和所述互锁凸片(116)的所述近端(148)之间的纵向距离与所述互锁凸片(116)的所述弯曲末端边缘(150)的曲率半径的比率为约2∶1或更大。

4.根据权利要求2所述的地面接合尖端(100)，其中所述地面接合部分(110)和所述耦合部分(112)沿纵向轴线(80)延伸，所述保持孔口(142)具有中心(144)，且沿所述纵向轴线(80)测量的所述保持孔口(142)的所述中心(144)和所述互锁凸片(116)的所述近端(148)之间的纵向距离与所述互锁凸片(116)的所述弯曲末端边缘(150)的曲率半径的比率在约2∶1和约4∶1之间的范围内。

5.根据权利要求1所述的地面接合尖端(100)，其中所述互锁凸片(116)包含第一凸片接触表面(168)和第二凸片接触表面(170)，所述第一凸片接触表面(168)与所述第二凸片接触表面(170)成间隔关系，且所述第一凸片接触表面(168)和所述第二凸片接触表面(170)各自邻近所述弯曲末端边缘(150)。

6.根据权利要求5所述的地面接合尖端(100)，其中所述地面接合部分(110)和所述耦合部分(112)沿纵向轴线(80)延伸，且所述弯曲末端边缘(150)的末端边缘曲率半径与沿基本上垂直于所述纵向轴线(80)的法向轴线(75)测量的所述第一凸片接触表面(168)和所述第二凸片接触表面(170)之间的法向距离的比率在约1∶2和约1∶1之间的范围内。

7.根据权利要求1所述的地面接合尖端(100)，其中所述耦合部分(112)包含第二侧壁(128)和第二互锁凸片(116)，所述第二互锁凸片(116)具有底端(146)和近端(148)，所述第二互锁凸片(116)的所述底端(146)与所述第二侧壁(128)邻接，所述第二互锁凸片(116)在基本上远离所述地面接合部分(110)的方向上从所述底端(146)延伸到所述近端(148)，所述近端(148)包含具有弯曲末端边缘(150)的周界。

8.根据权利要求7所述的地面接合尖端(100)，其中所述侧壁(126)与所述第二侧壁(128)成间隔关系且基本上平行，且所述互锁凸片(116)与所述第二互锁凸片(116)成间隔关系且基本上平行。

9.一种地面接合工具系统，其包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的地面接合尖端(100)；以及

耦合器(200)，其具有安装鼻(206)和限定互锁凹槽(232)的互锁套环(230)，所述耦合器(200)安装到所述地面接合尖端(100)，使得所述耦合器(200)的所述安装鼻(206)设置在所述地面接合尖端(100)的所述耦合器凹穴(114)内，且所述地面接合尖端(100)的所述互锁凸片(116)设置在所述互锁凹槽(232)内；

其中所述地面接合尖端(100)可相对于所述耦合器(200)在行进范围内围绕保持轴线(90)旋转，且所述互锁凹槽(232)具有与所述互锁凸片(116)的所述弯曲末端边缘(150)互补的形状，使得所述互锁凸片(116)的所述弯曲末端边缘(150)在所述行进范围内与所述互锁套环(230)成互不干扰关系。

10.根据权利要求9所述的地面接合工具系统，其中所述行进范围包含标称位置，且在所述标称位置中，所述互锁凸片(116)的所述弯曲末端边缘(150)和所述耦合器(200)的所述互锁套环(230)在其间限定套环间隙(248)。