CN109072594A - 使用弹性构件的护罩插入件组件 - Google Patents

Abstract

一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的支撑构件，包括：结构构件；和弹性构件，其包括基部和接触表面，并且其中该结构构件限定组装方向，并且该弹性构件限定彼此垂直并与组装方向垂直的长度和宽度，其中该长度超过该宽度，并且基部限定了与该长度平行的中心线，并且该接触面限定了与该长度平行的中心线。

Description

使用弹性构件的护罩插入件组件

技术领域

本发明涉及使用诸如运土机器等作业器具对材料执行作业的机器领域。具体地，本发明涉及用于附接到在这样的机器上使用的作业器具上的地面接合工具和工具适配器的支撑系统。

背景技术

在诸如包括电动绳铲的采矿机等机器上的正常使用期间，地面接合工具适配器可能在其支腿中经受跨越挖掘铲斗等的唇缘的应力。由于严苛的操作或材料条件，这些部件受到极高的负载并不罕见。因此，由于诸如安装在该边缘上的工具适配器等部件的滑移，铲斗的唇缘可能随着时间的推移而磨损。在更换这些零部件时，可能导致机器的非期望的维护。

发明内容

提供了一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的护套插入件组件。该护罩插入件组件包括护罩插入件，该护罩插入件包括：喉部，其限定凹部，该凹部限定纵向轴线和用于该护罩插入件的组装方向，该纵向轴线和该组装方向共同延伸；第一上支腿；第一下支腿；以及第一支撑部分，其包括支撑表面，该支撑表面限定沿着该组装方向指向该护罩插入件的前方的表面法线，该表面法线与该组装方向形成倾斜角；以及支撑构件，其附接到该支撑表面，该支撑构件包括：弹性构件。

提供了一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的护套插入件。该护罩插入件包括：喉部，其限定凹部，该凹部限定纵向轴线和用于该护罩插入件的组装方向，该纵向轴线和该组装方向共同延伸；第一上支腿；第一下支腿；以及第一支撑部分，其包括支撑表面，该支撑表面限定沿着该组装方向指向该护罩插入件的前方的表面法线，该表面法线与该组装方向形成倾斜角。

提供了一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的支撑构件。支撑构件包括：结构构件；和弹性构件，其包括基部和接触表面，并且其中该结构构件限定组装方向，并且该弹性构件限定彼此垂直并与组装方向垂直的长度和宽度，其中该长度超过该宽度，并且基部限定了与该长度平行的中心线，并且该接触面限定了与该长度平行的中心线。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的铲斗形式的作业器具的透视图，该作业器具具有带护罩或唇缘保护器的前唇缘、工具适配器以及附接到唇缘上的齿，这些齿提供对彼此的支撑。

图2是图1的铲斗的前唇缘的俯视图，独立地示出了该前唇缘在水平或X-Y平面中的曲率。

图3是图2的唇缘的前视图，示出了唇缘在垂直或X-Z平面中的曲率。

图4是图2的唇缘的放大俯视图，示出了补偿前唇缘的曲率的区段并且还示出了安装孔隙和唇缘突起。

图5是图1的铲斗的放大俯视图，示出了护罩保护器、护罩插入件、工具以及工具适配器的横截面，更清楚地示出了护罩插入件向工具适配器提供的结构支撑，反之亦然。

图6是图5的护罩插入件的放大透视图，该护罩插入件被示为在护罩保护器、工具适配器或工具已经附接到前唇缘之前放置在前唇缘上。

图7示出了护罩保护器组装到前唇缘上，同时与护罩插入件配合和对齐。

图8示出了使用保持楔将齿适配器组装到前唇缘上。

图9是放大的底部横截面视图，更清楚地示出了护罩插件如何支撑齿适配器以及如何使用旋转锁定构件将齿保持在齿适配器上。

图10是根据本发明的一个实施例的组装在一起的护罩插入件和支撑构件的透视图。

图11是图10的护罩插入件的前视图。

图12是图10的护罩插入件的侧视图。

图13是图10的护罩插入件的俯视图。

图14是根据本发明的另一个实施例的组装在一起的护罩插入件和支撑构件的透视图。

图15是根据本发明的一个实施例的附接到以虚线示出的护罩插入件上的两个支撑构件的透视图。

图16是图15的支撑构件的前视图，更清楚地示出了该支撑构件的结构构件和其弹性构件。

图17是图15的支撑构件的侧视图。

图18是图15的支撑构件的仰视图。

图19是图15的支撑构件的后视图。

图20是根据本发明的另一个实施例的支撑构件的透视图，更清楚地示出了该支撑构件的结构构件和弹性构件。

图21是根据本发明的实施例的护罩保护器的前向透视图，该护罩保护器包括用于护罩插入件的支撑构件的保护特征。

图22是图21的护罩保护器的后向透视图。

图23是图21的护罩保护器的侧视图。

图24是图21的护罩保护器的俯视图。

图25是根据本发明的一个实施例的工具适配器的透视图，该工具适配器包括具有加强表面的突起，该加强表面被配置为接触支撑构件。

图26是图25的工具适配器的俯视图。

图27是图25的工具适配器的后视图。

图28是本发明的护罩插入件、支撑构件以及弹性构件的实施例的俯视图，而图29描绘了这些部件的另一个实施例，示出了它们的区别。

图30是图28的实施例的透视图，其中支撑构件和弹性构件被移除，露出接纳支撑构件的结构构件的凹穴。

图31是图29的实施例的透视图，其中支撑构件和弹性构件被移除，露出接纳支撑构件的结构构件的凹穴。

图32是图29的替代实施例的支撑构件和磁体的分解组装视图。

图33是图28的支撑构件和弹性构件的前视图，而图34是图29的支撑构件和弹性构件的前视图。

图35是图34的支撑构件和弹性构件的俯视图，而图36是图33的支撑构件和弹性构件的俯视图。

具体实施方式

现在将对在附图中示出其示例的本发明的实施例进行详细参考。尽可能地，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。在一些情况下，附图标记将在本说明书中进行指示，并且附图将示出后面跟着字母(例如，100a、100b)或带撇指示符(诸如100'、100”)等的附图标记。应当理解的是，紧跟附图标记之后立即使用字母或撇指示这些特征具有类似形状并具有类似功能，当几何形状关于对称平面镜像的情况通常就是如此。为了便于在本说明书中解释，字母或撇通常不包括在本文中，但是可以在附图中示出以指示在该书面说明书中讨论的特征的重复。

参见图1，示出了挖掘铲斗101的形式的作业器具100，其具有一系列交替的唇缘护罩保护器102和工具适配器104，该工具适配器具有附接到前唇缘108上的工具106。虽然在该附图中不能清楚地看出，但是工具适配器104和护罩保护器102可操作地彼此连接以沿着前唇缘108的扫掠方向S提供对彼此的支撑，该前唇缘在水平和垂直平面中弯曲，如将在稍后讨论。因此，扫掠方向将用“S”表示以表示扫掠轴线在水平平面中的曲率(见图2)，而扫掠方向将用“S”表示以表示扫掠轴线在垂直平面中的曲率(见图3)。

对于该实施例，护罩保护器102使用本领域公知的并且由本申请的受让人以CAPENURE商标名出售的方法和装置联接到前唇缘108。该相同的装置和方法用于将工具106固定到工具适配器104，这将在后面更清楚地解释。工具适配器104使用楔形件和卷轴保持系统附接到前唇缘108，如也将在下文中更好地描述。任何附接方法都可以根据需要或期望而变化。铲斗101的内部110被配置为接纳由附接到铲斗101上的工具106破碎的作业材料，诸如灰尘、岩石等。护罩保护器102有助于在铲运过程期间保护前唇缘108免受损坏。

图2是与铲斗组件单独示出的前唇缘108的俯视图，示出了由扫掠方向S表示的曲率，该扫掠方向是偏离前边缘116的理论形状的曲线。对于该实施例，前唇缘108是整体铸造构件，其在任一侧上包括翼板112，但是前唇缘的配置、材料以及制造方法可以根据需要或期望而变化。设置笛卡尔坐标系，其中X-Y平面表示相对于地面的水平平面，而X-Z平面和Y-Z平面表示相对于地面的垂直平面。当然，地面相对于笛卡尔坐标系(其相对于铲斗固定)的位置可以取决于使用中的铲斗的定向而改变。

原点和Y轴在唇缘108的中心线平面C上对齐，并且Y-Z平面表示前唇缘108的对称平面。可以看出，扫掠方向S在X-Y平面中弯曲。多个唇缘突起114在与扫掠方向S大致垂直的方向上从唇缘108的前边缘116延伸，该唇缘突起用于使护罩保护器102以将在后面更全面地描述的方式居中。沿着扫掠方向S设置长的细长锁定孔隙118和短的细长锁定孔隙120(对应于护罩保护器102和工具106的交替位置，该附图中未示出)的交替图案，这些锁定孔隙完全延伸穿过前唇缘108。短的细长锁定孔隙120用于附接护罩保护器102，而长的细长锁定孔隙116用于通过提供设置在其中的锁定柱(未示出)来附接工具适配器104。如刚刚提到的，对于这些附接使用不同的机构，但是附接类型可以根据需要或期望而变化。在本发明的其它实施例中，可以改变或省略关于图2讨论的这些特征中的任何特征。

图3是唇缘108的前视图，示出了唇缘108的唇缘突起114、翼板112、短的细长锁定孔隙120和长的细长锁定孔隙118。它还示出了前唇缘108的扫掠方向S'在垂直X-Z平面中如所示弯曲。如图4所示，由于前唇缘108的扫掠方向S、S'的三维曲率，沿着前唇缘108的扫掠方向S、S'设置离散区段122，其具有过渡区域或阶状部124，该过渡区域或阶状部有助于保持配置彼此基本类似的区域，这促进了沿着前唇缘108的扫掠方向S重复使用类似配置的部件。更具体地，每个区段具有直的前边缘125和用于每个相邻区段的顶表面和底表面的一致配置。

现在聚焦于图5，其是图1的铲斗101的放大俯视图，示出了护罩保护器102、护罩插入件126、工具106以及工具适配器104的横截面，也更清楚地示出了护罩插入件126向工具适配器104提供的结构支撑，反之亦然。示出了示例性负载路径128，其通过工具适配器104从工具106延伸到相邻的护罩插入件126或护罩保护器102。这些负载路径128可以从一个相邻工具或工具适配器延伸到另一个相邻构件，该另一个相邻构件沿着前边缘116的扫掠方向S附接到铲斗101的前唇缘或其它作业边缘116或其它作业器具100，诸如耙子、剪刀等。

对于图5中具体示出的实施例，存在附接到前唇缘108的交替系列的护罩保护器102和沿着前唇缘108的扫掠方向S附接到前唇缘108的工具106。护罩保护器102可以与护罩插入件126对接，该护罩插入件可以单独地附接到前唇缘108，或者护罩插入件126可以仅使用护罩保护器102的保持机构130(图5中未示出，但是在图7中示出)保持在前唇缘108上。在该实施例中，护罩插入件126还可以通过工具适配器104保持在前唇缘108上，该工具适配器在不需要护罩保护器的情况下直接附接到前唇缘108。工具106可以直接附接到前唇缘108，或者它可以使用如前所述的机构132附接到工具适配器104，而工具适配器104可以使用如前所述并且在图8中最佳地所见的保持机构172附接到前唇缘。具体地，凸台133可以设置在工具适配器104上，该凸台与容纳在工具106自身中的保持机构132一起使用以用于将工具106保持在工具适配器104上。

护罩插入件126被示为包括支撑构件134，该支撑构件被配置为接触或邻接工具的加强表面136，或者如该实施例的情况那样，接触或邻接工具适配器104。这提供了负载路径128，使得施加在工具106上的力将通过支撑构件134传递到护罩插入件126。然后，该负载路径128可以穿过护罩插入件126到达另一个支撑构件134'，该另一个支撑构件沿着前唇缘108的扫掠方向S接触另一个相邻的工具适配器104。负载路径128可以沿着唇缘108的扫掠方向S从铲斗101或其它作业器具100的一端一直延伸到另一端或作业器具的其它边缘，或者仅部分地沿着扫掠轴线S延伸，这取决于所采用的部件的配置和数量。

类似地，该相同的负载路径128可以在相反的方向上起作用，使得施加在护罩保护器102上的力通过护罩插入件126和支撑构件134传递到相邻构件，诸如工具适配器104或工具106。

如经由隐藏线所示，每个护罩插入件126和工具适配器104可以分别具有内凹部138、140，其至少部分地互补地被配置到唇缘突起114，有助于相对于唇缘突起114和对应的锁定孔隙118、120(图5中未清楚地示出，但是在图2到4中示出)锁定和居中工具适配器104和护罩插入件126。这些内凹部可以与唇缘突起接合，允许施加在护罩插入件或工具适配器上的负载传递到唇缘并限制移动。

对于该实施例，支撑构件134是与护罩插入件126和护罩保护器102分开的构件，并且包括弹性构件142，该弹性构件接触或邻接工具适配器104的加强表面136。在其它实施例中，这些部件可以彼此成一体。更具体地，弹性构件142远离前唇缘108的前边缘116并与工具适配器106的组件方向146成非平行角度α延伸预定距离144。加强表面136基本上垂直于该角度α。该角度的范围可以根据需要或期望变化，但是可以在50度到75度的范围内，并且更具体地，在55度到65度的范围内。距离144可以是大于零的任何合适距离。然而，可以预期，弹性构件可以不在前唇缘的前方延伸，而是可以基本上在该唇缘的上方或下方，或者对于其它实施例甚至可以进一步朝向铲斗的内部或其它作业器具定位。

一旦工具适配器104和护罩插入件126已完全附接到唇缘，弹性构件142从护罩插入件朝向工具适配器延伸的量就可以超过护罩插入件与工具适配器之间的物理间隙，从而形成干涉148。预负载可以被表达为可以根据需要变化但是在一些实施例中可以是3mm到9mm的尺寸干涉。加强表面136可以从工具适配器104切换到护罩插入件126，而支撑构件134可以从护罩插入件126切换到工具适配器104。弹性构件142可以由橡胶、聚氨酯或其它合适的材料(诸如闭孔泡沫)制成。弹性构件也可以是弹簧。

护罩保护器102还包括保护特征150，其保护弹性构件142不与作业材料接触，有助于延长其寿命。同样如图9中最佳地所示，护罩保护器102包括呈两个突起形式的配合特征152，其具有外表面154，该外表面接触护罩插入件126的外定位凹部156的外表面155。相反地或除此之外，突起的内表面158可以接触护罩插入件126的外凹部156的内表面160。这允许护罩保护器接合护罩插入件以将施加在护罩保护器上的负载传递到护罩插入件。

图5还示出了工具适配器104的鼻部162如何装配到工具106的互补形状的凹部164中，由此在工具在使用中遇到各种力时为工具提供支撑，有效地允许施加在工具上的负载的传递到适配器。

通常，参考图5描述的任何特征都可以从一个部件切换到另一个部件。在这种情况下，一个部件上的对应特征也将切换到另一个部件。

再次参考图5，更一般地，铲斗101表示作业器具100的一个示例，该作业器具包括作业边缘116，该作业边缘可以位于作业器具上的任何位置并在限定扫掠方向S的任何方向上延伸。工具106可操作地连接到作业边缘116，这意味着它可以直接附接到作业器具，或者它可以经由另一个部件(诸如工具适配器104等)连接。支撑构件134(其可以是护罩插入件126本身或附接到护罩插入件126或护罩保护器102等的单独构件)可操作地与工具106分开连接到作业边缘116。

换句话说，支撑构件134可以独立于工具106附接或拆卸。支撑构件134可以沿着扫掠方向S连接到作业边缘116远离工具106预定距离164。支撑构件134可以包括弹性构件142，并且工具106和支撑构件134可以可操作地彼此相关联并被配置为通过该工具与该支撑构件之间的弹性构件提供负载路径128。当沿着作业器具的整个作业边缘放置交替图案的适当配置的支撑构件和工具时，该负载路径可以沿着扫掠方向的至少一部分延伸并且可以基本上沿着整个扫掠方向延伸。距离164可以是大于零的任何合适距离。

在一些实施例中，可以采用除弹性构件之外的另一种阻尼器，诸如弹簧或另一种机械阻尼器。阻尼器可以是支撑构件的一部分，并且可以被配置为吸收或抑制力。在其它实施例中，可以不使用弹性构件或其它阻尼器，并且支撑构件可以与该工具或放置在该工具与该支撑构件之间的其它部件(诸如工具适配器)具有实心或刚性界面。

在适配器104上施加侧向力将导致适配器在相同方向上移动。随着适配器的移动，插入件126经由插入件126上的弹性构件142在相同方向上移动。通过唇缘护罩或护罩保护器位置中的唇缘铸件突起114以及相对的弹性构件142'推靠在下一个适配器104上而停止移动。一旦该插入件停止移动，适配器的附加移动就会施加到弹性构件并将相反的力施加回到适配器上。适配器移动通过由干涉148供应的弹性构件力或者在适配器位置中在唇缘铸件突起114上接触适配器104而停止。弹性构件142的目的还在于吸收冲击负载(撞击)并抑制从适配器104传递到唇缘108的力。

在如图6和7所指示的安装期间，将插入件铸件126安装(图6的步骤166)到唇缘铸件的唇缘护罩或护罩保护器位置上，直到在安装适配器104之前突起114位于插入件126的内部凹部138中。然后将唇缘护罩或护罩保护器102安装并固定就位(图7的步骤168)。

接下来，如图8所示，适配器104安置在适配器位置中，直到适配器104与插入件126的弹性构件142之一接触(步骤170)。然后将安装并拧紧适配器保持系统172(步骤174)。这种拧紧将会压缩插入件上的弹性构件并使用突起114将适配器的位置在适配器唇缘位置上居中。当适配器与唇缘铸件半径或前边缘116接触时，适配器将停止移动。

如图9所描绘，当安装所有适配器104时，插入件126上的弹性构件142全部被压缩，因此将所有适配器和插入件系在一起，从而形成负载路径128(步骤176)。

现在聚焦于支撑构件134和护罩插入件126，图10到13示出了被示为护罩插入件组件178的本发明的支撑构件134和护罩插入件126的一个实施例的各种视图。如所示，支撑构件134和护罩插入件126是单独的部件，它们可以彼此松散地连接、可以彼此紧固或者在其它实施例中可以组合成单个部件。例如，支撑构件134可以包括弹性构件142，该弹性构件可以包括直接硫化到护罩插入件126的橡胶材料。

护罩插入件126包括喉部200，其限定内凹部202，所谓的朝向护罩插入件126的中心定位，该内凹部至少部分地与和其配合的唇缘突起114互补。喉部200具有弯曲配置，其具有弯曲外表面204和弯曲内表面206，该弯曲内表面被配置为匹配唇缘108的前边缘116的曲率并限定横向方向L。内凹部202被示为相对于护罩插入件126的主体沿着横向方向L横向居中。护罩插入件126进一步包括至少一个上支腿208和至少一个下支腿210，它们被配置为一旦护罩插入件126安装在前唇缘108上就会横跨前唇缘108。这些支腿208、210沿着组装方向211朝向护罩插入件126的后部延伸，该组装方向由内凹部202限定并与内凹部的纵向轴线212共同延伸。支腿与护罩插入件126的喉部200成90度角延伸，并且连接在喉部200的相对端。

如图10和13中最佳地所示，第一支撑部分214沿着组装方向211向前或朝向喉部200的前方大致从上支腿208与喉部200的交叉点延伸到大约下支腿210与喉部200的交叉点。如图13中最佳地所示，支撑部分214包括支撑表面216，该支撑表面被配置为限定表面法线218，该表面法线与护罩插入件126的组装方向211形成倾斜角β。内凹部202(对于该实施例是通孔)在其它实施例中可以是盲孔。

对于一些实施例，角度β可以在110度到160度的范围内，但是可以根据需要或期望而变化。支撑表面216可以延伸到护罩插入件126的在横向方向L上测量的横向末端220。对于如图12中最佳地所示的该实施例，上支腿208具有邻近其下表面224的弯曲表面222以及倾斜表面226，该弯曲表面被配置为匹配前唇缘108的轮廓，该倾斜表面邻近弯曲表面222并且通过添加一些混合物将弯曲表面222连接到支腿208的侧表面228，并为唇缘108的相邻区段122的阶状部124提供间隙。类似地，下支腿210具有邻近其顶表面230的弯曲表面222'以及倾斜表面226'，该弯曲表面被配置为匹配前唇缘的轮廓，该倾斜表面邻近弯曲表面222'并且通过添加一些混合物将弯曲表面222'连接到支腿210的侧表面228，并为唇缘的相邻区段的阶状部提供间隙。

如图10和13中所示，护罩插入件126进一步包括第二上支腿208'和第二下支腿210'，它们类似地如刚刚关于第一上支腿和第一下支腿所描述般进行配置。同样地，第二支撑部分214'朝向喉部200的前方大致从第二上支腿208'与喉部200的交叉点延伸到大约第二下支腿210'与喉部200的交叉点。如图13中最佳地所示，支撑部分214'包括支撑表面216，该支撑表面被配置为限定表面法线218，该表面法线与护罩插入件126的组装方向211形成倾斜角β。任一支撑表面的至少一部分沿着组装方向定位在喉部的前方。

虽然未在图10到13中清楚地示出，但是支撑构件134包括突起300(参见图17)，该突起稍微装配到护罩插入件126的支撑表面216上的互补形状的凹穴(未示出)中。结果，支撑构件被护罩插入件稍微保持而不紧固到其上。在一些实施例中，可以避免将支撑构件紧固到护罩插入件，从而允许一旦移除了将支撑构件捕获就位的工具适配器、工具或其它结构构件就能更容易地移除和更换支撑构件。在其它实施例中，支撑构件可以紧固或以其它方式附接到护罩插入件。将在下文中参考图28到30提供关于可以如何将支撑构件保持在护罩插入件上的更多讨论。

护罩插入件126进一步限定呈外凹槽232或凹部形式的第一配合特征，该外凹槽或凹部被配置为接受护罩保护器的对应且互补形状的第一配合特征或第一突起，这将在下文中讨论。护罩插入件还限定呈第二外凹槽232'形式的第二配合特征，该第二外凹槽被配置为接受护罩保护器的对应且互补形状的配合特征或第二突起，这也将在下文中讨论。这些果园由喉部200的变薄区域限定，并且在一侧上沿着护罩插入件的横向方向L定位在护罩插入件的第一上支腿208、第一下支腿210以及第一支撑部分214和内凹部202之间，并且在另一侧上定位在护罩插入件的第二上支腿208'、第二下支腿210'以及第二支撑部分214'和内凹部202'之间。

在支撑部分214上找到间隙凹穴234，其面向支撑表面216的相反方向，被配置为允许插入工具以将螺母236拧紧在螺栓238的螺纹轴上，该螺栓延伸穿过支撑部分的间隙孔(未示出)。支撑构件134具有带侧壁304的紧固件凹槽302，该侧壁防止螺栓238的头部从支撑构件134的前方旋转。因此，螺母的旋转不会引起螺栓的旋转，从而允许拧紧螺栓。该过程可以用上紧固件和下紧固件执行两次以将支撑构件134固定到护罩插入件126。

支腿208、210和支撑部分214还限定内引导表面240，该内引导表面间隔开预定距离242(参见图11)以提供允许护罩保护器102的一部分插入经过护罩插入件126使得护罩保护器102可以紧固在唇缘108上的通路。对于该实施例，在这些表面与护罩保护器的支腿的对应表面和侧面之间提供很小的间隙，从而允许来自护罩保护器的负载传递到护罩插件，反之亦然。如图13中最佳地所示，支腿208、210的外表面244和内表面246还包括凸出的过渡区域248，降低在横向方向L上测量的支腿的宽度。

第一顶部支腿208可以标记为“内侧”，而第二顶部支腿208'可以标记为“外侧”，指示护罩插入件126如何插入到作业器具100上。“内侧”支腿意味着最靠近作业器具的中心线C。在图11中，示出了用于图10到13的护罩插入件126的单个对称平面250，这意味着它可以在作业器具的中心线的任一侧上使用，条件是“内侧”支腿最靠近中心线。相对于护罩插入件126的第一支撑部分214和第二支撑部分214'缺乏对称性，因为第一支撑部分214在喉部200的前方比第二支撑部分214'沿着组装方向211稍微延伸得更远，如图13中的距离252所指示，以补偿唇缘108的曲率。倒角表面254也位于支腿208、210和喉部200的每个交叉点附近。

可以进一步预期在其它实施例中，对于跨越作业器具的中心线的护罩插入件可以存在两个对称平面。另外，一些作业工具不具有弯曲但是直的扫掠轴线，从而限定了纯横向方向。利用这样的实施例，所有护罩插入件可以具有在该特定作业器具上使用的两个或更多个对称平面，并且它们的配置可以是相同的。

对于图10到13中所示的实施例，护罩插入件组件178的左侧和右侧的支撑构件134是相同的，但是对于其它实施例可能不是这种情况。而且，可以为不同的应用提供具有不同弹性构件的不同支撑构件，以便可以形成不同的预负载等。

图14公开了护罩插入件组件178'的另一个实施例。除了以下区别之外，该组件类似地被配置为刚刚参考图10到13描述的组件。作为接纳紧固件的间隙孔的孔现在是螺纹孔(未示出)，并且设置帽螺钉256以从支撑部分214的前方而不是后方将支撑构件134”紧固到支撑表面216上。因此，在间隙凹穴234'中不需要螺母236，并且在支撑构件134'上不需要紧固件凹槽302或相关突起300。

图15到19示出了根据本发明的一个实施例的支撑构件134的实施例。如前所述，图15示出了相同支撑构件134的两个示例可以附接到护罩插入件126。支撑构件134包括结构构件306和弹性构件142。弹性构件142可以诸如通过将其直接硫化到结构构件上而粘附到结构构件306。它可以使用位于结构构件中的凹穴与弹性构件的互补形状的突起之间的某种轻微干涉配合而卡扣到结构构件上或松散地保持在结构构件上，反之亦然。

结构构件306在图15到19中示出并且包括如图16到19中最佳地所示的以下特征。它包括基部308，该基部限定了基本上梯形的周边，如图16中最佳地所示。倒角端310被配置为与如前文所述的护罩插入件126的倒角表面254的形状匹配。在每个倒角端310附近，基部308限定用于也如前文所述接纳紧固件的间隙孔312。这些间隙孔312以及后部突起300将组装方向314限定在护罩插入件126上。两个突起316紧邻间隙孔312的任一侧定位，该两个突起限定具有彼此平行的侧壁304的紧固件凹槽302，该侧壁被配置为邻接螺栓的小刻面周边，从而防止在将螺母如前所述拧紧在护罩插入件的间隙凹穴中时螺栓转动。这些突起316还可以限制弹性构件142在使用中偏转。

如图17到19中最佳地所示，矩形突起300设置在结构构件306的后表面上，该矩形突起可以与位于如前文所述的护罩插入件126的支撑表面216上的互补形状的凹穴配合。这可以防止弹性构件142在使用中相对于护罩插入件126横向移动。如所示，突起300包括长度L300和宽度W300，它们分别与弹性构件142的基部的长度L142和宽度W142平行。在这两种情况下，长度超过宽度。而且，这些长度和宽度彼此垂直并且与组装方向314垂直。突起300的侧面可以倾斜(参见图19中的虚线301)，使得突起300的轮廓是梯形而不是矩形。可以使用其它不对称特征，其与护罩插入件的类似配置的凹穴配合以确保正确组装。

现在聚焦于图16到20中所示的弹性构件142，它具有以下显著特征。如已经提到的，弹性构件可以结合到钢板或其它结构构件上，该结构构件可以用螺栓固定到护罩插入件上。如图16中最佳地所示，弹性构件142可以具有非对称设计。更具体地，穿过弹性构件142的平坦接触表面318的中点的中心线C318相对于支撑构件134的结构构件306或弹性构件的基部308的中心线C306偏移。结果，平坦接触表面318在护罩插入件126上比其基部的中心线更向前，该中心线与中心线C306共同延伸(也参见图15)，从而一旦工具适配器104接触弹性构件142就会形成阻止工具适配器104的安装的弹性构件142的自然偏置。一旦足够的预负载力施加在弹性构件142上，接触面的中心线C318就可以接近支撑构件134的结构构件306的中心线C306。结构构件306包括倾斜表面320，该倾斜表面平行于这些中心线延伸并且定位成比平坦接触面318的中心线C318更靠近基部的中心线C306。

而且，包括平坦接触表面318的弹性构件的顶部不像基部322那样宽，因为用于承受大的变形负载的预定半径使弹性构件在接触表面318附近与在其基部322附近相比142变窄。因此，将基部连接到平坦接触表面上的任何侧表面都可以是弯曲的，如图15到20中所示。类似地，半径326可以用于将平坦接触表面318与侧面弯曲表面324混合，以最小化任何直表面或锐角的存在。总之，弹性构件142可以包括基部322、可以是或可以不是平坦的接触表面318，以及具有各种曲率半径的多个弯曲表面324、326，这些弯曲表面将基部322连接到接触表面318，从而形成被配置为避免应力上升的一组显著弯曲的侧表面。

弹性构件用于两个主要目的。首先，它在适配器之间提供恒定压力以防止适配器部件的侧向移动。在该部件没有弹性的情况下，由于部件公差，将很难确保适配器与插入件之间的恒定接触。其次，弹性构件在施加到适配器的侧向负载期间提供从适配器传递到插入件的冲击负载的衰减。

图20的支撑构件134”缺乏支撑突起和紧固件凹槽，因为支撑构件的该实施例意图与紧固件256一起使用，该紧固件接合位于图14的护罩插入件126'上的螺纹孔。它也可能缺乏突起300。

取决于应用，可以提供具有不同弹性构件的不同支撑构件。例如，弹性构件的材料和/或配置可以取决于需要多大的预负载力而改变。出于类似的原因，也可以调整硬度计或其它材料特性。如可以看出，由于容易接近支撑构件，可以根据需要容易地移除并更换为另一个支撑构件，从而为本发明的实施例提供了多功能性。

实际上，图28到36示出了护罩插入件126'、支撑构件134”'以及弹性构件142'的又其它实施例，其示出了本发明中可用的各种选择。聚焦于图28，该附图示出了先前版本的弹性构件142的接触面318平行于护罩插入件126的支撑表面216(由虚线330表示)，而图29示出了修正的弹性构件142的接触面318'与护罩插入件126'的支撑表面216'形成倾斜角θ。在一些实施例中，该角度可以在0°到10°的范围内。此外，修正的护罩插入件216'不具有用于接纳螺母的凹穴234，因为修正的支撑构件134”'不使用紧固件粘附到护罩插入件126'上。

相反，如图29、31和32所描绘，使用磁体258，其插入支撑构件134”'的结构构件306'中以将支撑构件134”'保持在护罩插入件126'上。可以在凹穴262'附近提供撬槽260以促进从护罩插入件126'中移除支撑构件134”'。如图30、21和32中最佳地所示，护罩插入件126、126'的各个凹穴262、262'可以互补地被配置为接纳支撑构件134、134”'的结构构件306、306'。对于图30中的实施例，凹穴262完全由支撑表面216界定或包围，并且包括梯形配置。对于图31中的修正的实施例，两个凹穴262'定位在护罩插入件126'的支撑表面216'的顶部和底部，与支撑表面216'的边缘相邻。如前所述，诸如不对称凹穴等不对称特征可以用于使支撑构件万无一失地组装到护罩插入物上。替代地，如图29中最佳地所示，可以提供向前突起328，其保护该护罩插入件126'的铸件的前部并且如果不正确地反转则将干扰护罩插入件126'的支撑表面216'，确保将支撑构件134”'万无一失地组装到护罩插入件126'上。

参考图33到36，可以看出，与先前的支撑构件134和弹性构件142相比，修正的支撑构件134”'和修正的弹性构件142'具有以下区别。修正的支撑构件134”'和修正的弹性构件142'比前面讨论的实施例更宽和更长，并且接触面318'被扩大。结果，位于护罩插入件126'上的间隙表面266的一部分也位于修正的支撑构件134”'上。同样如前所述，对于修正的实施例，存在由支撑构件134”'的接触表面318'和基部308'形成的倾斜角Θ。弹性构件142、142'的两个实施例都具有如图35和36中所示的不对称轮廓，可以预期，对于其它实施例可能不是这种情况。

应当理解的是，除了刚刚关于图28到36的护罩插入件、支撑构件以及弹性构件的修正实施例讨论的区别之外，修正的实施例与图10到20中所示和所述的那些实施例具有类似的配置。

现在参见图21到24，公开了护罩保护器102，其用于与地面接合工具的支撑组件一起使用并且被配置为使用保持机构附接到作业器具。该护罩保护器102可以与迄今为止在本文描述的其它部件一起使用。护罩保护器102包括鼻部400、第一支腿402、第二支腿404、将支腿402、404和鼻部400连接在一起的喉部406，以及限定孔隙408的至少一个支腿，该孔隙被配置为接纳保持机构。第一支腿402和第二支腿404限定狭槽410，该狭槽可以包括封闭端412和开口端414(在图23中最佳地示出)，该狭槽410将组装方向416限定到作业器具上。另外如图22中最佳地所示，护罩保护器102可以包括至少一个突起418，该突起被配置为配合特征并且部分地限定间隙凹穴420。

类似地，护罩保护器102可以进一步包括第二突起418'，该第二突起被配置为配合特征并且部分地限定间隙凹穴420。第一突起418和第二突起418'可以包括外侧邻接表面422、422'，它们被配置为接触支撑组件的另一个部件(诸如护罩插入件)的配合特征。突起418、418'可以包括与间隙凹穴420相邻的内部间隙表面424、424'，它们不接触唇缘突起114或护罩插入件126的配合特征，如图5和9中所示并且在本文前面描述。

图21到23还示出了第一支腿402在组装方向416上可以比第二支腿404更长。在该实施例中，第一支腿是顶部支腿402，其包括后表面426，该后表面限定狭槽428，该狭槽被配置为接纳从前唇缘的顶表面突出的锁定构件(未示出)。而且，顶部支腿402包括顶表面430，该顶表面限定孔隙408用于接纳保持机构130，如前面参考图7所述。

如图21到24中所示，狭槽410还限定了横向方向L，该横向方向垂直于组装方向416。如图24中最佳地所示，护罩保护器102限定在横向方向L上测量的宽度，其中鼻部400的宽度W400增加，直到该宽度在沿着组装方向416在狭槽410的前方设置的位置处达到最大值W434。宽度沿着组装方向416在最大宽度W434的后方变窄，并且该宽度变化形成突起434，该突起被配置为屏蔽支撑组件的部件。例如，如图5和9中所示，突起434可以用作弹性构件142的保护特征。鼻部400的前部的宽度W400可以与上支腿402的后部的宽度W402基本上相同，该后部的宽度可以与下支腿404的宽度匹配。

图21到23最佳地示出了整个突起434沿着组装方向416定位在狭槽410的前方。对于其它实施例可能不是这种情况。护罩保护器102的其它特征包括倒角表面436，其连接顶部支腿402的顶表面430和侧表面438。而且，间隙凹穴420被示为在其过渡(由附图标记440指出)进入下支腿404时变窄。关于间隙凹穴如何过渡到上支腿(未示出)，可以存在类似的几何形状。鼻部400可以包括凸出弯曲的上表面和下表面442以及凹入弯曲的侧表面444，如图23和24中最佳地所示。用于护罩保护器102的对称平面446在图24中示出。

现在转到图25到27，示出了工具适配器104，其用于使用保持机构将工具附接到作业器具并且与用于与地面接合工具的支撑组件一起使用。工具适配器104包括被配置为促进工具附接的鼻部500、第一支腿502、第二支腿504、将支腿502、504和鼻部500连接在一起并且包括侧表面508的喉部506，以及限定孔隙510的至少一个支腿，该孔隙被配置为接纳保持机构(参见图8中的172)。

第一支腿502和第二支腿504以及喉部506可以限定狭槽512和至少一个突起520，该狭槽包括封闭端514和开口端516，如图25中最佳地所示，该狭槽512将组装方向518限定在作业器具上，该至少一个突起包括加强表面136，该加强表面沿着组装方向518定位在狭槽512前方，该组装方向从喉部506的侧表面508延伸。喉部506可以进一步包括第二侧表面508'，并且工具适配器104可以进一步包括第二突起520'，该第二突起从第二侧表面508'延伸并且与第一突起520相对并类似地配置。实际上，如图26中最佳地所示，工具适配器104关于穿过组装方向518的平面524对称。

加强表面136与组装方向518形成倾斜夹角狭槽512进一步限定横向方向L，并且工具适配器104限定笛卡尔坐标，其中Y轴与组装方向518对齐，而X方向与横向方向L平行。如图26中最佳地所示，倾斜角可以在X-Y平面中并且可以在20度到40度的范围内。更具体地，角度可以在25度到35度的范围内。替代地或除此之外，如图27中最佳地所示，表面136和X-Z平面中的Z方向之间可以存在倾斜角γ并且在0度到10度的范围内。更具体地，该角度γ可以在0度到5度的范围内。该角度γ补偿前唇缘108的扫掠轴线S的曲率，如图3中所示。

此外，突起520可以包括顶部倒角表面526和底部倒角表面528以及前倒角表面530。支腿502、504的侧表面532、534可以凸出或过渡536、538以沿着组装方向518使支腿朝向狭狭槽512的后部变窄。其它角度是可能的，并且在其它实施例中可以省略支腿的凸出。鼻部500还包括用于附接工具106的凸台133，如前面参考图5所述。凹部140也在图27中示出，其以先前参考图5描述的方式接纳唇缘突起114。

工业实用性

在实践中，诸如铲斗等作业器具可以与根据本文所讨论的任何实施例的地面接合工具的支撑组件一起出售。在其它情况下，可以提供包括用于改装现有作业器具的部件或具有支撑组件的新购买的作业器具的套件。参考图5和9，支撑组件600可以包括作业边缘108、护罩插入件126、护罩保护器102以及工具适配器104。当一个或多个部件彼此组合时，可能需要更少的部件。例如，包括工具106和呈与该工具成一体的工具附接部分形式的工具适配器104这两者的一个部件和包括集成为单个部件的护罩保护器102、护罩插入件126以及支撑构件134的另一个部件可以是其它实施例中所需的全部部件。因此，术语工具适配器应当被广义地解释为包括直接连接到作业边缘的工具的附接部分，而术语支撑构件应当包括向相邻部件提供支撑功能的任何构件，而不管它提供何种功能。

用于为地面接合工具的支撑组件供应部件的套件602可以出售给最终用户或以其它方式为最终用户所用，如图9所示。套件602可以包括护罩保护器102，其用于与地面接合工具的支撑组件600一起使用并且被配置为使用保持机构附接到作业器具100。护罩保护器102可以包括至少一个突起152，该突起被配置为配合特征并且部分地限定间隙凹穴138，该突起和间隙凹穴先前都已经讨论过了。套件602可以进一步包括工具适配器104和护罩插入件126，该工具适配器用于使用保持机构将工具106附接到作业器具并且用于与用于地面接合工具的支撑组件600一起使用，该工具适配器包括(如图26中最佳地所示)至少一个突起520，该至少一个突起包括加强表面136和(如图10中最佳地所示)，该护罩插入件包括弹性构件142，该弹性构件被配置为接合工具适配器104的加强表面136。

该护罩插入件126可以包括单独的支撑构件134，该支撑构件被配置为从护罩插入件126附接和拆卸并且包括弹性构件142。套件602可以进一步包括第二支撑构件134'。第一和第二支撑构件可以具有相同或不同的配置。护罩插入件可以包括配合特征，该配合特征被配置为接合护罩保护器的配合特征。

本文讨论的配合特征可以采用本领域已知的或将在本领域中设计的任何形式。一个部件上的凹形配合特征可以在另一个部件上具有对应的凸形特征。这些特征可以相对于彼此和其相关部件交换。

一旦获得了套件602的必要部件，就可以按照如图6到9所示的以下方法700来形成或组装支撑组件600。在如图6和7所指示的安装期间，将插入件铸件126安装(图6的步骤166)到唇缘铸件的唇缘护罩位置上，直到在安装适配器104之前突起114位于插入件126的内部凹部138中。然后将唇缘护罩或护罩保护器102安装并固定就位(图7的步骤168)。

接下来，如图8所示，适配器104安置在适配器位置中，直到适配器104与插入件126的弹性构件142之一接触(步骤170)。然后将安装并拧紧适配器保持系统或保持机构172(步骤174)。这种拧紧将会压缩插入件上的弹性构件并使用突起114将适配器的位置在适配器唇缘位置上居中。当适配器与唇缘铸件半径或前边缘116接触时，适配器将停止移动。在某些实施例中，可以在步骤168之前执行步骤174，在不需要护罩保护器的情况下将护罩插入件捕卡扣到作业边缘上。

如图9所描绘，当安装所有适配器104时，插入件126上的弹性构件142全部被压缩，因此将所有适配器和插入件系在一起，从而形成负载路径128(步骤176)。

应当明白的是，前面的描述提供了所公开的组件和技术的示例。然而，可以预期本发明的其它实施方式可以与前述示例在细节上不同。对本发明或其示例的所有引用意图参考当时正在讨论的特定示例，而不意图更一般地暗示对本发明的范围的任何限制。关于某些特征的所有区分和贬低的语言意图指示缺乏对这些特征的偏好，但是除非另有指示，否则不完全将其排除在本发明的范围之外。

在本文对数值范围的叙述仅仅意图用作单独提及落入范围内的每个独立值的简略方法，除非在本文另有指示，并且每个独立值被包含在说明书中，如同在本文分别叙述一样。而且，所叙述的数字也是该范围的一部分。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对如本文所讨论的设备和组装方法的实施例进行各种修改和变化。考虑到本文公开的各种实施例的说明书和实践，本发明的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。例如，一些设备的结构和功能可以不同于本文已经描述的结构和功能，并且可以省略任何方法的某些步骤，以与已经具体提到的顺序不同的顺序执行或者在一些情况下同时执行或者在子步骤中执行任何方法的某些步骤。此外，可以对各种实施例的某些方面或特征进行变化或修改以形成另外的实施例和特征，并且各种实施例的特征和方面可以被添加或替换为其它实施例的其它特征或方面以便提供更进一步的实施例。

因此，本发明包括适用的法律所允许所附权利要求中列举的主题的所有修改和等同物。另外，上述组成部分在所有可行的变型中的任何组合都包括在本发明中，除非在本文另有说明或者由上下文明显矛盾。

Claims (24)

1.一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的护罩插入件组件，所述护罩插入组件(178)包括：

护罩插入件(126)，其包括：

喉部(200)，其限定凹部(202)，所述凹部限定纵向轴线(212)和用于所述护罩插入件(126)的组装方向(211)，所述纵向轴线和所述组装方向共同延伸；

第一上支腿(208)；

第一下支腿(210)；以及

第一支撑部分(214)，其包括支撑表面(216)，所述支撑表面限定沿着所述组装方向(211)指向所述护罩插入件(126)的前方的表面法线(218)，所述表面法线与所述组装方向(211)形成倾斜角(β)；以及

支撑构件(134)，其附接到所述支撑表面(216)，所述支撑构件包括：

弹性构件(142)。

2.一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的护罩插入件，所述护罩插入件(126)包括：

喉部(200)，其限定凹部(202)，所述凹部限定纵向轴线(212)和用于所述护罩插入件(126)的组装方向(211)，所述纵向轴线和所述组装方向共同延伸；

第一上支腿(208)；

第一下支腿(210)；以及

第一支撑部分(214)，其包括支撑表面(216)，所述支撑表面限定沿着所述组装方向(211)指向所述护罩插入件(126)的前方的表面法线(218)，所述表面法线与所述组装方向(211)形成倾斜角(β)。

3.根据权利要求2所述的护罩插入件，其中所述支撑表面(216)的至少一部分沿着所述组装方向(211)定位在所述喉部(200)的前方，并且所述支腿(208、210)在沿着所述组装方向(211)的向后方向上从所述喉部(200)延伸。

4.根据权利要求2所述的护罩插入件，其中所述倾斜角(β)在110度到160度的范围内。

5.根据权利要求2所述的护罩插入件，其中所述喉部(200)包括限定横向方向(L)的弯曲配置(206)。

6.根据权利要求5所述的护罩插入件，其中所述凹部(202)是沿着所述横向方向(L)横向居中的内凹部，并且所述喉部(200)进一步限定外凹部(232)，所述外凹部沿着所述横向方向(L)位于所述支撑部分(214)与所述中心凹部(202)之间。

7.根据权利要求2所述的护罩插入件，进一步包括：

第二上支腿(208')；和

第二下支腿(210')；

其中所述第一上支腿和第二上支腿(208、208')限定了用于插入护罩保护器(102)的一部分的通路，并且所述第一下支腿和所述第二下支腿(210、210')限定了用于插入护罩保护器(102)的一部分的另一个通路。

8.根据权利要求7所述的护罩插入件，其中所述支腿(208、210)各自包括弯曲表面(222)，所述弯曲表面被配置为匹配作业器具(100)的作业边缘(116)的轮廓。

9.根据权利要求8所述的护罩插入件，其中所述支腿(208、210)各自进一步包括与所述弯曲表面(222)相邻的倾斜表面(226)，所述倾斜表面被配置为对作业器具(100)的作业边缘(116)的相邻区段(122)的阶状部(124)提供间隙。

10.根据权利要求2所述的护罩插入件，进一步包括第二支撑部分(214')，所述第二支撑部分包括支撑表面(216')，所述支撑表面限定沿着所述组装方向(211)指向所述护罩插入件(126)的前方的表面法线(218')，所述表面法线与所述组装方向(211)形成倾斜角(β')。

11.根据权利要求10所述的护罩插入件，其中所述第一支撑部分(214)沿着所述组装方向(211)比所述第二支撑部分(214')更靠近所述喉部(200)的前方。

12.根据权利要求5所述的护罩插入件，其中所述支撑表面(216、216')限定至少一个凹穴(262、262')。

13.根据权利要求12所述的护罩插入件，其中所述凹穴(262)完全由所述支撑表面(216)界定并且包括梯形配置。

14.根据权利要求12所述的护罩插入件，其中所述凹穴(262')与所述支撑表面(216')的边缘相邻并且包括矩形配置。

15.根据权利要求14所述的护罩插入件，其中所述凹穴(216')在所述凹穴(262')附近限定撬槽(260)。

16.一种用于与用于地面接合工具的支撑组件一起使用的支撑构件，所述支撑构件(134)包括：

结构构件(306)；和

弹性构件(142)，其包括基部(322)和接触表面(318)，以及

其中所述结构构件(306)限定组装方向(314)，并且所述弹性构件(142)限定彼此垂直并且与所述组装方向(314)垂直的长度(L142)和宽度(W142)，其中所述长度(L142)超过所述宽度(W142)，并且所述基部(322)限定平行于所述长度(L142)的中心线(C306)，并且所述接触面(318)限定平行于所述长度(L142)的中心线(C318)。

17.根据权利要求16所述的支撑构件，进一步包括多个弯曲表面(324)，所述弯曲表面将所述基部(322)连接到所述接触表面(318)。

18.根据权利要求17所述的支撑构件，其中所述接触表面(318)基本上是平坦的。

19.根据权利要求16所述的支撑构件，其中所述接触面(318)的所述中心线(C318)偏离所述基部(322)的所述中心线(C306)。

20.根据权利要求19所述的支撑构件，进一步包括从所述结构构件(306)的后部延伸的一对突起(300)。

21.根据权利要求16所述的支撑构件，进一步包括至少一个磁体(258)。

22.根据权利要求16所述的支撑构件，其中所述结构构件(306)限定倒角端部(310)。

23.根据权利要求21所述的支撑构件，其中所述弹性构件(142')的所述接触表面(318)与所述支撑构件(134”')形成倾斜角(Θ)。

24.根据权利要求18所述的支撑构件，进一步包括前突起(328)。