JP2015529292A - 工具ホルダ用のロック - Google Patents

Abstract

本発明は、摩耗部品システムにおいて摩耗部品ホルダに掘削歯を解除可能に係止するためのロックに関し、掘削歯および摩耗部品ホルダは共にロックを受容するためのロック開口を画定し、ロックは、螺刻された円錐形ねじと、第１ねじベッドを持つように設計された第１ねじ半体とを含み、第１ねじ半体、および第２ねじベッドを持つように設計された第２ねじ半体は、ロック開口に取り付けられ、互いに向き合うねじベッドを持つ第１ねじ半体および第２ねじ半体は共に、螺刻されたねじの回転により、螺刻されたねじがねじベッドに沿ってねじの軸線方向にロック開口内へ移動し、第１ねじ半体が掘削歯に向かって移動し、かつ第２ねじ半体が摩耗部品ホルダに向かって移動するときに、ロックが係止されるように、螺刻された円錐形ねじを螺着するための開口を画定する。【選択図】図７

Description

本発明は、摩耗部品システムの摩耗部品ホルダに掘削歯を解除可能に係止するためのロックに関し、ここで掘削歯および摩耗部品ホルダは共にロックを受容するためのロック開口を画定し、ロックは、螺刻された円錐形ねじと、第１ねじベッドを持つように設計された第１ねじ半体とを含む。本発明はまた、摩耗部品システム、第１ねじ半体、第２ねじ半体、円錐形ねじ、およびロック付き摩耗部品システムの摩耗部品ホルダに掘削歯を解除可能に係止するための関連方法にも関する。

掘削機、ホイール装着ローダ、掘削ローダ、または物質や土砂を掘削しあるいは他の仕方で操縦もしくは移動することを目的とする他の種類の機械のような様々な種類のプラント機器は通常、バケットまたは物質を操縦または移動するために使用される装置に装着された掘削歯または別の交換可能な摩耗部品もしくは工具を使用する。掘削歯を用いて物質または土砂を操縦するように設計されたプラント機器では、摩耗はほとんどの場合、プラント機器に装備された掘削歯に発生する。掘削歯は摩耗後に交換することができるように設計され、また掘削歯は、プラント機器によって操縦すべき物質または土砂を様々な仕方で操縦するようにも設計される。掘削歯は例えばねじ接続またはコッタ継手によってバケットに装着される。溶接または焼嵌めのような様々な種類の熱的組立は、考えられる他の組立方法である。

掘削歯は摩耗部品ホルダまたは工具ホルダに取り付けられ、継続的に交換することができる。工具に作用する力は摩耗部品ホルダに影響し、かなりの使用期間後に、摩耗部品ホルダも交換することが必要になる。伝統的に、摩耗部品ホルダはバケットまたは装置に溶接されるか、あるいは別の熱的接合技術を用いて取り付けられる。しかし、摩耗部品ホルダはねじ接続、コッタ継手、または他の機械的組立方法を用いて取り付けることも考えられる。また、掘削歯はバケットまたは装置に直接取り付けることもできる。

米国特許第７９９７０１７号明細書は、摩耗部品をホルダに固定するためのクランプまたはくさびを持つ工具装置または摩耗部品装置を記載している。くさびは、表面に螺条を持つ円錐形ねじとして形作られる。クランプは、少なくとも１つの上部アーム、好ましくは２つのアームを持ち、Ｔ字状のクランプを形成するように設計される。クランプはまた下部アームをも有する。クランプは、くさびの表面に面する傾斜部を持つように設計される。傾斜部は凹面であり、くさびにおける螺条構成と合致する螺条構成をもたらす陥凹部を持つように設計される。クランプは、エラストマで満たされたキャビティを持つように設計される。摩耗部品の組立後、クランプは最初に、Ｔ字形状部が摩耗部品に形成された凹部に嵌合しかつ下部アームがホルダに形成された凹部に嵌合するように、取り付けられる。その後、くさびは基本的にホルダとクランプとの間に螺合される。米国特許第７９９７０１７号明細書に記載された発明では、くさびとクランプとの間の螺接はこうして、単一のクランプの螺条面に限定され、それは、特に組立の初期段階では、くさびとクランプとの間の限定された機械的接触をもたらす。ホルダに対するくさびの当接支承は、組立中にくさびの螺条が非螺刻面に支承されることを意味し、その理由から、螺条は特に、尖端設計を持つ従来の螺条としてではなく、大きい支承面を持つことを目的として設計される。

工具装置または摩耗部品装置を記載する特許文書の一例として米国特許第６９８６２１６号明細書がある。この特許文書は、掘削機または地ならし機のアダプタの組立のための問題解決策を記載している。次いで摩耗部品はアダプタに取り付けられる。装置は、特許文書に記載される通り、アダプタを係止するための既存の問題解決策に取って代わるために使用することができるように意図されている。リップに２つのボスが、好ましくは２つのボスに形成された切欠き部を溶接することによって取り付けられる。キー溝挿入体は溶接によってリップに取り付けることができ、くさびに対する摩耗面として機能することができる。ロックはくさびと、相補的螺条を有するクランプとで構成される。クランプは、くさびがクランプに螺合されるときにくさびの溝に面する隆起縁を持つように設計された、溝を有する。くさびは、エラストマを取り付けることのできる凹部を持つように設計される。くさびの溝に歯を係止するためにクランプに係止用フックを形成することができる。クランプの取付を容易にするために、クランプにはハンドルが設けられる。米国特許第６９８６２１６号明細書に記載された発明では、くさびは、相補的に螺刻されたくさびおよびキー溝挿入体に螺合される。キー溝挿入体には螺条が無いので、キー溝挿入体に対するくさびの当接支承は、くさびの螺条が組立中に非螺刻面に支承されることを意味し、その理由から、螺条は特に、尖端設計を持つ通常の螺条としてではなく、大きい支承面を持つことを目的として設計される。

米国特許出願公開第２００７／００５１０２２号明細書は、クランプの形で互いに対立する２つの部品から成るロックと、螺合中に、２つのクランプを互いに対してねじの軸線方向に移動させるねじを備えた、掘削機または地ならし機のための歯を開示している。

本発明の目的は、摩耗部品のホルダへの組立を簡素化かつ改善するための摩耗部品システム用のロックを提案することである。

本発明の他の目的は、本発明の詳細な説明に関連してさらに詳細に説明する。

本発明は、摩耗部品システムにおいて摩耗部品ホルダに掘削歯を解除可能に係止するためのロックに関し、ここで掘削歯および摩耗部品ホルダは共にロックを受容するためのロック開口を画定し、ロックは、螺刻された円錐形ねじと、第１ねじベッドを持つように設計された第１ねじ半体とを含み、第１ねじ半体、および第２ねじベッドを持つように設計された第２ねじ半体は、ロック開口に取り付けられ、互いに向き合うねじベッドを持つ第１ねじ半体および第２ねじ半体は共に、螺刻されたねじの回転により、螺刻されたねじがねじベッドに沿ってねじの軸線方向にロック開口内へ移動し、第１ねじ半体が掘削歯に向かって移動し、かつ第２ねじ半体が摩耗部品ホルダに向かって移動するときに、ロックが係止されるように、螺刻された円錐形ねじを螺着するための開口を画定する。

摩耗部品システムにおける摩耗部品ホルダに掘削歯を解除可能に係止するための改善されたロックのさらなる態様によると、次のような備えが施される。
組立穴を持つように設計された保護キャップは円錐形ねじのねじ頭に配置され、ウィングが保護キャップを係止しかつしたがって第１ねじ半体と第２ねじ半体との間にねじを係止することにより、円錐形ねじは螺入位置に維持される。
ロック開口内の摩耗部品ホルダは、第１ねじ半体および第２ねじ半体がロック開口に配置されたときに、第２ねじ半体に形成された上部リアアームを受容するためのキャビティ、ならびに第１ねじ半体に形成された上部横アームおよび第２ねじ半体に形成された上部横アームを受容するためのキャビティを持つように設計される。ねじ半体の上部横アームを維持するように形成されたキャビティは、ねじ半体を組立開口内に維持する。
ロック開口内の掘削歯は、第１ねじ半体に形成された下部凹部が当接配置される下部ピン、および第２ねじ半体に形成された上部リアアームが当接配置される上部ピンを持つように設計される。

本発明はまた、摩耗部品ホルダ、掘削歯、ロック装置を含む摩耗部品システムにも関し、ここでロック装置は、第１ねじベッドを持つように設計された第１ねじ半体と、掘削歯を摩耗部品ホルダに係止するための円錐形ねじとを含み、ロック装置は第１ねじ半体、円錐形ねじ、および第２ねじベッドを持つように設計された第２ねじ半体を含み、第１ねじ半体は第１ねじベッドを摩耗部品ホルダに向けてロック開口に取り付けられ、かつ第２ねじ半体は第２ねじベッドを掘削歯に向けてロック開口に取り付けられ、ねじベッドは共に開口を画定し、円錐形ねじはこの開口内で回転することができ、第１ねじ半体が掘削歯に向かって移動しかつ第２ねじ半体が摩耗部品ホルダに向かって移動して、掘削歯を摩耗部品ホルダに係止するように、ねじベッドに沿ってねじの軸線方向に移動することができる。

本発明は第１ねじ半体にも関し、ここで第１ねじ半体はロックの部品であり、第１ねじ半体は第１ねじベッドと、第１ねじ半体の上方部分で、第１ねじ半体の中心線から外に直角に、かつ第１ねじ半体の前面および後面を貫通する第１断面から直角に形成された上部横アームと、第１ねじ半体の下方部分で前面から外に第１ねじ半体の中心線から直角に形成された下部ヒールと、第１ねじ半体の下方部分で後面から内に第１ねじ半体の中心線から直角に形成された下部凹部とを持つように設計される。

第１ねじ半体のさらなる態様によると、次のような備えが施される。
第１ねじ半体のねじベッドは台形ねじとして設計され、第１ねじベッドは１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計され、第１ねじ半体は完全に鍛造によって生産される。

本発明は第２ねじ半体にも関し、第２ねじ半体はロックの部品であり、第２ねじ半体は第２ねじベッドと、第２ねじ半体の上方部分で、第２ねじ半体の中心線から外に直角に、かつ第２ねじ半体の前面および後面を貫通する第２断面から直角に形成された上部横アームと、第２ねじ半体の後面から外の方向に第２ねじ半体の中心線から直角に形成された上部後アームとを持つように設計される。

第２ねじ半体のさらなる態様によると、次のような備えが施される。
第２ねじ半体のねじベッドは台形ねじとして設計され、第２ねじベッドは１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計され、第２ねじ半体は完全に鍛造によって生産される。

本発明は円錐形ねじにも関し、ここで円錐形ねじはロックの部品であり、円錐形ねじの螺条は様々なピッチの螺条部分を持つように設計された台形螺条である。

円錐形ねじのさらなる態様によると、次のような備えが施される。
円錐形ねじの螺条は、１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計される。
円錐形ねじは完全に鍛造によって生産され、製作が鍛造によって行われるという事実は、高強度を達成するため、生産コストを低く維持するため、円錐形ねじが２つのねじ半体に対し適切な摩擦力を有しかつしたがって円錐形ねじをねじ半体の間の螺入位置に維持するのに資する適切な表面を得るために、重要である。

本発明はまた、摩耗部品システムの摩耗部品ホルダに掘削歯を、螺刻された円錐形ねじおよびねじベッドを持つ第１ねじ半体を含むロックにより、解除可能に係止するための方法にも関する。ここで、
ａ）掘削歯は摩耗部品ホルダに対して取り付けられる。
ｂ）第１ねじベッドを持つように設計された第１ねじ半体、および第２ねじベッドを持つように設計された第２ねじ半体は、摩耗部品ホルダと共に掘削歯に形成された組立開口内に互いに対面して取り付けられる。
ｃ）螺刻された円錐形ねじは、第１ねじ半体と第２ねじ半体との間の開口に取り付けられる。
ｄ）螺刻された円錐形ねじの螺入中に、螺刻された円錐形ねじの軸線方向の移動が、第１ねじ半体および第２ねじ半体を円錐形ねじの軸線方向から直角に外に移動させるときに、ロックは拡張し、摩耗部品をホルダに係止する。
ｅ）螺刻された円錐形ねじを緩めている間に、螺刻された円錐形ねじの軸方向の移動が、第１ねじ半体および第２ねじ半体を円錐形ねじの軸線方向に直角に内に移動させるときに、ロックは収縮し、ホルダから摩耗部品を解放する。

本発明は、添付図面を参照して以下により詳細に記載される。

図１は、本発明の１つの実施形態に係る摩耗部品システムの断面を示す。

図２ａは、本発明の１つの実施形態に係る第１ねじ半体の側面図を示し、図２ｂ、図２ｃ、図２ｄおよび図２ｅは、各々本発明の１つの実施形態に係る第１ねじ半体の別の図を示す。

図３ａは、本発明の１つの実施形態に係る第２ねじ半体の側面図を示し、図３ｂ、図３ｃ、図３ｄおよび図３ｅは、各々本発明の１つの実施形態に係る第２ねじ半体の別の図を示す。

図４ａは、本発明の１つの実施形態に係る円錐形ねじを示す。図４ｂは、上から見た本発明の１つの実施形態に係る円錐形ねじを示す。

図５ａは、本発明の１つの実施形態に係る摩耗部品システムの断面の拡大部分を示す。図５ｂは、上から見た本発明の１つの実施形態に係る摩耗部品システムの一部を示す。

図６ａは、本発明の１つの実施形態に係る保護キャップを持つ円錐形ねじの図を示す。図６ｂは、本発明の１つの実施形態に係る保護キャップを取り付けられたロックの図を示す。

図７は、本発明の１つの実施形態に係る保護キャップおよび保持装置を取り付けられたロックの図を示す。

図１の断面図は、摩耗部品システム１の実施形態の１つを示す。掘削歯３または他の形の工具もしくは摩耗部品は、ホルダ、工具ホルダ、またはアダプタとも呼ばれる摩耗部品ホルダ４に取り付けられる。掘削歯３はまた、バケットまたは掘削歯を使用する装置に直接取り付けることもできる。掘削歯は、掘削歯３を摩耗部品ホルダ４に係止するロック２により取り付けられる。掘削歯３が摩耗部品である場合、掘削歯は、掘削歯３を交換することが必要な摩耗度になったときに、交換される。掘削歯を交換する場合、交換が容易に行えること、および掘削歯が摩耗部品ホルダに維持されるように係止されることが重要である。伝統的に、様々な種類の係止方法、例えば様々な種類のくさびまたは溶接接続が使用されてきた。掘削歯を効率的に係止する先行技術で公知の組立方法は、掘削歯の交換中にはあまり効果的ではなく、逆に、掘削歯の交換を容易にした先行技術で公知の組立方法は、掘削歯の摩耗部品ホルダへの係止に関して短所を有することが示されてきた。図１に示すロックは、くさびとも呼ばれる円錐形ねじ１０、第１クランプまたは前部ねじ半体とも呼ばれる第１ねじ半体２０、および第２クランプまたは後部ねじ半体とも呼ばれる第２ねじ半体３０から構成される。螺条を持つねじとして設計された円錐形ねじ１０は、第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０を掘削歯３と摩耗部品ホルダ４との間に係止する。ロック２は、掘削歯３が摩耗部品ホルダ４に対して配置されたときに生じるロック開口６に配置される。こうして、掘削歯３および摩耗部品ホルダ４は両方とも、ロック２が設置されるロック開口６を形成するために、開口を持つように設計される。掘削歯３が摩耗部品ホルダ４に対して配置されたときに、摩耗部品ホルダ４に形成された先端７は、掘削歯３に形成された凹部８内に嵌合し、先端７が凹部８内に完全に挿入されると、ロック開口６は、ロック２を配置することができかつ掘削歯３を摩耗部品ホルダ４に係止することのできる開口を画定する。摩耗部品ホルダ４は、摩耗部品ホルダを保護するために使用される摩耗キャップ５を持つように設計される。摩耗部品ホルダは、摩耗キャップ５を持たないように設計することもできる。

図２ａは第１ねじ半体２０の側面図を示し、第１ねじ半体２０は、第２ねじ半体３０に対する配置を容易にする下部ヒール２７と、第１ねじ半体２０をロック開口６に配置させることのできる上部横アーム２８および下部凹部２５とを持つように設計することが好ましい。下部凹部２５は第１ねじ半体の後面２９に形成される。第１ねじ半体２０の組立後に、第１ねじ半体の後面２９は、実質的に掘削歯３に当接して配置される。第１ねじ半体２０の後面２９には可撓性隆起２６が存在する。可撓性隆起２６は例えばエラストマで作ることができる。ロック２およびしたがって第１ねじ半体２０が高温環境で使用されるように設計される場合、可撓性隆起２６は耐熱性材料、例えば鋼または他の金属で作られる。組立後に、第１ねじ半体の前面２２は、第２ねじ半体３０の前面３２に向けられる。こうして、第１ねじ半体２０の第１ねじベッド２３は第２ねじ半体３０の第２ねじベッド３３に向けられる。図２ｂは第１ねじ半体２０の図を示し、ここで第１ねじベッド２３を見ることができる。第１ねじベッド２３は凹面であり、円錐形ねじ１０の螺条１１に面するように設計される。第１ねじベッドは傾斜するかまたはランプ状であり、第１ねじ半体２０の上方部分の凹部はより深く、第１ねじ半体２０の下方部分の螺条の端部に向かってより浅い凹部になっている。第１ねじ半体２０は、第１ねじ半体２０を第２ねじ半体３０に対して保持するために保持装置６０を配置することのできる保持装置凹部２４を持つように設計される。第１ねじ半体２０の上方部分でねじベッド２３の前に形成される凹部２１は、第２ねじ半体３０の凹部３１と共に、円錐形ねじ１０がロック２に締め付けられまたは螺入されたときに円錐形ねじ１０のねじ頭１４および／または円錐形ねじ１０の上方部分が着座するキャビティを形成する。第１ねじ半体２０は、ロック開口６から見たときに、後面２９を掘削歯３に向けて配置することが好ましい。図２ｃは、上部横アーム２８が第１ねじ半体の上方部分に配置された、第１ねじ半体２０の後面２９の図を示す。図２ｄは、下から見た第１ねじ半体２０の図を示す。図２ｅは上から見た第１ねじ半体２０の図を示し、ここで上部横アーム２８は、第１ねじ半体２０の中心線Ａから外に直角に、かつ、第１ねじ半体の前面２２および後面２９を貫通して第１ねじベッド２３を横切る方向に沿った第１断面Ｂから直角に位置する。下部ヒール２７は、ねじベッドに沿った方向に、第１ねじ半体２０の中心線Ａから直角に前面２２から外に位置する。第１ねじ半体２０の第１ねじベッド２３は好ましくは台形螺条であり、かつ鍛造によって生産することができるように設計され、螺条頂面および螺条底面は鍛造工具に適した抜き勾配または傾斜を持つように選択される。第１ねじベッド２３は鍛造することができるように設計されるので、第１ねじ半体２０の全体を鍛造によって生産することができる。第１ねじ半体のねじベッドにおける螺条頂面の溝幅は、第１ねじベッドの螺条底面の溝幅の７０パーセントから９０パーセントの間であり、第１ねじベッドは１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計される。ピッチおよび溝幅は両方とも自由に変化させ、様々な掘削歯および工具ホルダに適応させることができる。

図３ａは第２ねじ半体３０の側面図を示し、ここで上部後アーム３６は、摩耗部品ホルダ４に取り付けられたときに掘削歯３に得られるキャビティに嵌合するように設計される。上部後アーム３６は、第２ねじ半体３０がロック開口６に取り付けられたときに掘削歯３と合致するヒール構成を有する。第２ねじ半体３０は、第２ねじ半体の前面３２に形成された下部凹部３５であって、その中に第１ねじ半体のヒール２７が嵌合される下部凹部３５を持つように設計される。図３ｂは、第２ねじ半体の前面３２の図を示し、そこに第２ねじベッド３３を見ることができる。第２ねじベッド３３は凹面であり、円錐形ねじ１０の螺条１１に面するように設計される。第２ねじベッドは傾斜するかまたはランプ状であり、第２ねじ半体３０の上方部分の凹部はより深く、第２ねじ半体３０の下方部分の第２ねじベッド３３の端部に近づくにつれてより浅い凹部になっている。第２ねじ半体３０は、ロック開口６から見たときに、後面３９を摩耗部品ホルダ４に向けて配置されることが好ましい。第２ねじ半体３０は、第１ねじ半体２０の下部ヒール２７に対する配置を容易にするために、下部凹部３５を持つように設計することが好ましい。第１ねじ半体の下部ヒール２７は、第２ねじ半体の凹部３５に嵌合するように設計される。図３ｃは第２ねじ半体３０の後面３９を示し、上部後アーム３６が示されている。図３ｄは下から見た第２ねじ半体３０の図を示す。図３ｅは上から見た第２ねじ半体３０の図を示し、ここで上部横アーム３８は、第２ねじ半体３０の中心線Ｃから外に直角に、かつ第２ねじベッド３３を横切り第２ねじ半体の前面３２および後面３９を貫通する方向に沿った第２断面Ｄから直角に位置する。さらに、上部後アーム３６は、後面３９から外の方向に、第２ねじ半体３０の中心線Ｃから直角に位置する。第２ねじ半体３０の第２ねじベッド３３は好ましくは台形螺条であり、かつ鍛造によって生産することができるように設計され、螺条頂面および螺条底面は鍛造工具に適した抜き勾配または傾斜を持つように選択される。第２ねじベッド３３は鍛造することができるように設計されるので、第２ねじ半体３０の全体を鍛造によって生産することができる。第２ねじ半体のねじベッドにおける螺条頂面の溝幅は、第２ねじベッドの螺条底面の溝幅の７０パーセントから９０パーセントの間であり、第２ねじベッドは１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計される。ピッチおよび溝幅は両方とも自由に変化させ、様々な掘削歯および工具ホルダに適応させることができる。第２ねじ半体３０は、ロック２を組立開口６内に配置するときに、第２ねじ半体３０およびしたがってロック２の向き付けに有利な連続部３７を持つように設計される。

図４ａは円錐形ねじ１０を示す。円錐形ねじ１０はピッチ１１を持つように設計される。ピッチ１１は好ましくは台形の螺条であり、螺条頂面１２および螺条底面１３を有する。円錐形ねじはねじ頭１４および先端１５を有する。円錐形ねじの螺条はねじベッド２３、３３と合致するように設計され、ねじ半体がロック２に取り付けられているときに、円錐形ねじが好ましくは時計方向に回転すると、円錐形ねじ１０は第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間に進入するようになる。円錐形ねじは鍛造によって生産されることが好ましいが、機械加工も可能である。円錐形ねじの螺条底面１３は、円錐形ねじの螺条頂面１２よりわずかに小さい溝幅、または円錐形ねじ１０の軸線方向の長さを有することが好ましい。螺条底面１３の溝幅は螺条頂面１２より小さいので、螺条１１は、螺条底面１３から螺条頂面１２まで傾斜するように設計される。螺条底面１３は螺条頂面１２の溝幅の７０パーセントないし９０パーセント程度である。傾斜した設計または抜き勾配のおかげで、円錐形ねじは鍛造によって生産することができる。円錐形ねじ１０の設計および鍛造による生産の方法は、円錐形ねじ１０が第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間で延伸されたときに、円錐形ねじ１０が自己係止することを意味する。円錐形ねじ１０は鍛造によって生産される。鍛造工具は、２つの工具半体が円錐形ねじ１０を円錐形ねじの軸線方向に押圧することによって円錐形ねじ１０を形成する。鍛造工具がいわゆる抜き勾配を持つように設計された場合、それはねじが鍛造工具から緩み易くなることを意味し、円錐形ねじの台形螺条はねじの螺条１１全体にわたって可変ピッチを持つ設計を有する。円錐形ねじ１０のピッチ１１の外見は、螺条が１回転する毎に、ピッチが存在せず螺条１１が直線状である部分が２か所存在する。螺条が直線状または略直線状である部分では、円錐形ねじの軸線方向に螺条ピッチが存在せず、あるいはほとんど存在しない。これらの直線状または平坦な部分は、円錐形ねじが第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０に対して組み立てられたときに、円錐形ねじ１０が係止機能を有するのに貢献する。円錐形ねじ１０には、螺条１回転にわたってピッチが変動する螺条１１が与えられ、螺条１回転毎に２か所が直線状または平坦な形状構成になる。１回転分の螺条の残りの部分のピッチと比較して、ピッチがかなり少なく、あるいは完全に直線状になる部分が、螺条１回転毎に２か所存在する。図４ｂは上から見た円錐形ねじ１０を示し、ここでねじ頭１４は六角形タイプであるが、六角穴付きまたはトルクス（登録商標）（Ｔｏｒｘ）のような他の変形例を使用することが可能である。

図５ａは、摩耗部品システム１の断面の拡大部分を示す。第１ねじ半体２０の下部凹部２５が掘削歯の下部ピン４０に当接配置されたときに、第１ねじ半体は、掘削歯３に形成された下部ピン４０に対して取り付けられる。第２ねじ半体３０の上部後アーム３６が掘削歯３の上部ピン４１に当接配置されたときに、第２ねじ半体は、掘削歯３に形成された上部ピン４１に対して取り付けられる。摩耗部品ホルダ４のロック開口６は、第２ねじ半体がロック開口６に配置されたときに、第２ねじ半体３０の上部後アーム３６を受容するためのキャビティ４２を持つように設計される。図５ｂは摩耗部品システム１の上面図を示しており、ここでロック開口６と同様に、第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０を保持するために、第１ねじ半体２０の上部横アーム２８および第２ねじ半体３０の上部横アーム３８が配置されるキャビティ４３が見える。こうして、第１ねじ半体２０の前面２２および第２ねじ半体３０の前面３２は、それらが互いに向き合うように、かつ上部横アーム２８、３８がキャビティ４３に面するように配置される。キャビティ４３は掘削歯３もしくは摩耗部品ホルダ４に、または部分的に掘削歯３にかつ部分的に摩耗部品ホルダ４に形成することができる。

図６ａは、ねじ頭１４に保護キャップ５０が取り付けられた円錐形ねじ１０を示す。保護キャップ５０はねじ頭１４のための保護装置であり、かつ円錐形ねじ１０のための係止装置である。保護キャップ５０は、一方ではそれをねじ頭１４に弾性的に取り付けることができるように、かつ他方ではねじ頭１４に対するかなりの摩擦をもたらすことができるように、ゴムもしくは別のエラストマで、あるいは軟質金属で作られる。保護キャップは、ねじ頭１４がその中に押し込まれる穴５３を持つように設計される。保護キャップ５０に形成される穴５３は円形とすることができるが、ねじ頭１４と保護キャップ５０との間に高摩擦を持つねじ頭１４との接触を達成するための他の構成または形状を有することもできる。保護キャップ５０は、少なくとも１つのアーム、好ましくは２つのアーム５１、５２を持つように設計され、それは、保護キャップ５０がねじ頭１４に配置されたときに、ねじ頭１４を組立穴５３内に係止し、かつ保護キャップ５０を第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間に係止する。図６ｂは第１ねじ半体２０、第２ねじ半体３０、円錐形ねじ１０、および保護キャップ５０を持つロック２を示す。保護キャップ５０がねじ頭１４に配置されたときに、保護キャップ５０は円錐形ねじ１０を係止し、かつねじ頭１４と組立穴５３との間の摩擦結合によって、保護キャップ５０はねじ頭に固定され、ねじ頭が組立穴５３内で回転するのを防止する。保護キャップは、少なくとも１つのアーム５１を持つように設計され、それは、保護キャップ５０が円錐形ねじ１０のねじ頭１４の上に押し付けられたときに、第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間に配置される。保護キャップのアーム５１、５２は、それらの大きさに関して、第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間に嵌合するように設計される。保護キャップのアーム５１、５２は、保護キャップ５０を円錐形ねじ１０のねじ頭１４に取り付けられた位置で係止し、保護キャップ５０はねじ頭１４の周囲の空間内に土または他の埃が侵入するのを防止する。保護キャップ５０のアーム５１、５２は、ロック２における円錐形ねじ１０の位置を摩擦により係止し、ねじ１０の螺条もまた、円錐形ねじ１０が緩むのを防止するように設計される。

図７は、円錐形ねじ１０、第１ねじ半体２０、第２ねじ半体３０、保護キャップ５０、および保持装置６０を持つロック２を示す。保持装置用凹部２４、３４に取り付けられる保持装置６０によって、第１ねじ半体２０は第２ねじ半体３０に対して動かないように維持され、こうしてねじ半体の間に円錐形ねじ１０を保持する。このようにして、ロック２はその全ての構成部品と共に、例えば供給のために、１つのユニットとして一体に保持することができる。保持装置６０は例えばばね鋼またはゴムで作られるが、他の金属またはエラストマも考えられる。

掘削歯３が摩耗部品ホルダ４に取り付けられるときに、ロック２を取り付けるロック開口６が画定され、あるいは発生する。第１ねじ半体２０がロック開口６に配置され、第１ねじ半体の下部凹部２５が、掘削歯３に形成されたヒール４０に面することによって、ロック２はロック開口６に取り付けられる。さらに、第１ねじ半体２０は、好ましくは摩耗部品ホルダ４に上部横アーム２８用に形成されたキャビティ４３内に第１ねじ半体２０を保持する上部横アーム２８を有するが、キャビティは掘削歯３に、または掘削歯３および摩耗部品ホルダ４に組み合わせて形成することもできる。第１ねじ半体２０はまた、ねじ半体をロック開口に保持するために別の仕方で、例えばＴ字状の外見を持つように、形成することもできる。第１ねじ半体２０が取り付けられた後、第２ねじ半体の下部凹部３５を第１ねじ半体の下部ヒール２７に当接して配置することによって、第２ねじ半体３０を開口６内に配置して取り付けることができる。さらに、第２ねじ半体３０はまた、好ましくは摩耗部品ホルダ４に上部横アーム３８用に形成されたキャビティ４３内に第２ねじ半体３０を保持する上部横アーム３８をも有するが、キャビティは掘削歯３に、または掘削歯３および摩耗部品ホルダ４に組み合わせて形成することもできる。第２ねじ半体３０は、ねじ半体をロック開口６に保持するために別の仕方で、例えばＴ字状の外見を持つように設計することができる。第１ねじ半体２０の上部横アーム２８は、第１ねじ半体２０がロック開口６で第２ねじ半体３０に当接して配置されたときに、第２ねじ半体３０の上部横アーム３８に面するように配置されることが好ましい。さらに、第２ねじ半体３０は、掘削歯３の上部ピン４１に当接して配置されると共に、摩耗部品ホルダ４に形成されたキャビティ４２内に配置される、上部後アーム３６を有する。２つのクランプとも呼ばれる２つのねじ半体、すなわち第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０がロック開口６に取り付けられた後、２つのねじ半体の間に生じた開口に円錐形ねじ１０を取り付けることができる。第２ねじ半体３０が第１ねじ半体２０に当接して取り付けられると、凹部２１は凹部３１と対面し、開口が生じ、そこに円錐形ねじ１０を配置することができる。円錐形ねじ１０が凹部２１と凹部３１との間の開口に配置されると、円錐形ねじの先端１５は第１ねじベッド２３と第２ねじベッド３３との間に配置され、それにより、円錐形ねじの螺条１１は第１ねじベッド２３および第２ねじベッド３３と接触する。円錐形ねじ１０がねじベッド内に螺入されると、円錐形ねじ１０は円錐形ねじの軸線方向に進入し、第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間の距離を広げ、それにより第１ねじ半体２０は、略側方移動で掘削歯３の方向に移動し、かつ第２ねじ半体３０は、略側方移動で摩耗部品ホルダ４の方向に移動する。側方移動は、ねじの軸線方向に対し直角に、ねじから径方向外向きに行われる。第１ねじ半体２０のねじベッド２３および第２ねじ半体３０のねじベッド３３が傾斜している場合、かつ円錐形ねじ１０が円錐形である場合、円錐形ねじ１０が第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間で軸線方向に移動すると、これは結果的に、第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０に、ねじから径方向の側方移動を引き起こす。円錐形ねじ１０が好ましくは時計方向に回転するにつれて、２つのねじ半体２０、３０は摩耗部品ホルダ４に対して掘削歯３を固定し、かつ摩耗部品システム１全体を係止するようになる。第１ねじ半体２０が掘削歯３の方向に移動すると、可撓性隆起２６は圧縮され、円錐形ねじ１０が回転するときに抵抗を増大させる。可撓性隆起２６が圧縮されることによって、第１ねじ半体２０およびしたがってロック２に対し静的な力が加えられ、この力は円錐形ねじ１０およびしたがってロック２を係止状態に保持する。円錐形ねじ１０が予め定められたトルクで、あるいは予め定められた位置まで締め付けられると、円錐形ねじ１０の回転は停止し、円錐形ねじ１０は、例えば保護キャップ５０またはゴムフードまたはねじ頭１４用の他の保護装置によって保護かつ／または固定することができる。保護キャップ５０は、一方ではそれをねじ頭１４に弾性的に取り付けることができるように、かつ他方ではねじ頭１４に対するかなりの摩擦をもたらすことができるように、ゴムまたは別のエラストマで作られる。保護キャップは、ねじ頭１４が押し込まれる穴５３を持つように設計される。保護キャップ５０に形成された穴５３は円形とすることができるが、他の構成、例えば１２角形、またはねじ頭１４と保護キャップ５０との間に高摩擦を持つねじ頭１４との接触を達成するための他の形状を持つこともできる。保護キャップは少なくとも１つのアーム、好ましくは２つのアーム５１、５２を持つように設計され、それは、保護キャップがねじ頭１４に配置されたときに、組立穴５３にねじ頭１４を係止し、かつ第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間に保護キャップ５０を係止する。円錐形ねじ１０をロック２内に保持するために、螺条１１は、円錐形ねじ１０をロック２に静的に係止するように設計することができる。螺条の構成に加えて、エラストマまたは他の弾性もしくは可撓性装置をねじの先端１５とねじ半体の底部との間に使用することができる。エラストマは第１ねじ半体２０の螺条２３および第２ねじ半体３０の螺条３２にも設けることができ、あるいは第１ねじ半体２０が第２ねじ半体３０に当接して配置されたときに生じる空間に、ゴムブロックまたは他の装置の形で別個に取り付けることができる。さらに、エラストマはねじ１０の先端１５に設けるように設計することもできる。円錐形ねじ１０がロック２に螺入されるときに、エラストマは圧縮され、円錐形ねじ１０に係止力を与える。円錐形ねじ１０は適切な機器、例えば油圧または空気圧ナット締結装置を用いて、予め定められたトルクまで螺入される。空気圧または油圧ナット締結装置が無い場合、適切なラチェットハンドルまたは他の機器を使用して、円錐形ねじ１０を適切なトルクまで締め付けることもできる。円錐形ねじ１０、ねじ半体２０、３０、掘削歯３、または摩耗部品ホルダ４は、円錐形ねじ１０が締め付けられた位置を示す視標を持つように設計することもできる。ロック２の組立後に、保持装置６０を使用すると、保持装置６０によって一体に保持された第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０は一緒に組立凹部６に配置される。第１ねじ半体の下部ヒール２７が大きく、かつ第２ねじ半体の下部凹部３５に当接配置される場合、第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０が組み合わせて取り付けられるときに、ロック２は容易に組み立てることができる。第１ねじ半体の下部ヒール２７の大きさを適応させることによって、第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０の組立および分解を別々に実行することができる。好ましくは、第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０は、保持装置６０によって一体に保持された状態で組み立てられかつ分解される。第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０が組立開口６に配置されているときに、円錐形ねじ１０は凹部２１と凹部３１との間の開口に配置され、第１ねじベッド２３と第２ねじベッド３３との間に螺入され、このようにしてロック２を係止する。

掘削歯３が摩耗して交換することが必要になったときに、円錐形ねじ１０のねじ頭１４から保護キャップ５０が取り外される。その後、ロック２を解除するために、円錐形ねじ１０は好ましくは反時計方向に回転される。円錐形ねじ１０が緩められ、ロック開口６から取り外されると、第２ねじ半体３０をロック開口６から引き上げることができ、かつ第１ねじ半体２０をロック開口６から引き上げることができる。その後、掘削歯３を摩耗部品ホルダ４から取り外すことができる。ロック２の分解時に、保持装置６０が使用されている場合、保持装置６０によって一体に保持された第１ねじ半体２０および第２ねじ半体３０は、組立凹部６から一緒に取り外される。

摩耗部品システムの設計の実施例は、第１ねじ半体２０、第２ねじ半体３０、および円錐形ねじ１０を含むロック２またはロックシステムから構成される。ロック２は掘削歯３と摩耗部品ホルダ４との間に取り付けられ、掘削歯３を摩耗部品ホルダ４に係止する。各装置、例えばバケットは、装置に取り付けられた複数の摩耗部品システム１を有する。摩耗部品ホルダ４はバケットに溶接され、摩耗部品ホルダ４を交換する必要がある場合に、バケットから取り外すことができる。摩耗部品システム１およびしたがってロックシステム２は、あらゆるサイズの摩耗部品３に、かつあらゆる種類の用途の掘削歯、摩耗部品システム、および工具に適応される。掘削歯は機械類のオペレータによって、くさびが所定の位置に打ち込まれた従前の方法と比較して確実に、継続的に交換することができる。円錐形ねじ１０は、第１ねじ半体２０と第２ねじ半体３０との間に打ち込まれるか押し込まれる円錐形くさび（図には示さず）によって交換することができる。円錐形くさびは硬質エラストマで作られることが好ましいが、銅または別の金属のような他の材料を使用することができる。

Claims (13)

1. 摩耗部品システム（１）において摩耗部品ホルダ（４）に掘削歯（３）を解除可能に係止するためのロック（２）であって、掘削歯（３）および摩耗部品ホルダ（４）は共にロック（２）を受容するためのロック開口（６）を画定し、ロックは、螺刻された円錐形ねじ（１０）と、第１ねじベッド（２３）を持つように設計された第１ねじ半体（２０）とを含むものにおいて、第１ねじ半体（２０）、および第２ねじベッド（３３）を持つように設計された第２ねじ半体（３０）は、ロック開口（６）に取り付けられ、互いに向き合うねじベッド（２３，３３）を持つ第１ねじ半体（２０）および第２ねじ半体（３０）は共に、螺刻された円錐形ねじ（１０）の回転により、螺刻されたねじがねじベッド（２３，３３）に沿ってねじの軸線方向にロック開口（６）内へ移動し、第１ねじ半体（２０）が掘削歯（３）に向かって移動し、かつ第２ねじ半体（３０）が摩耗部品ホルダ（４）に向かって移動するときに、ロック（２）が係止されるように、螺刻された円錐形ねじ（１０）を螺着するための開口を画定することを特徴とするロック（２）。
2. 組立穴（５３）を持つように設計された保護キャップ（５０）は円錐形ねじ（１０）のねじ頭（１４）に配置され、ウィング（５１，５２）が保護キャップ（５０）を係止しかつしたがって第１ねじ半体（２０）と第２ねじ半体（３０）との間にねじ（１０）を係止することにより、円錐形ねじ（１０）は螺入位置に維持されることを特徴とする請求項１に記載のロック（２）。
3. ロック開口（６）内の摩耗部品ホルダ（４）は、第１ねじ半体（２０）および第２ねじ半体（３０）がロック開口（６）に配置されたときに、第２ねじ半体（３０）に形成された上部リアアーム（３６）を受容するためのキャビティ（４２）、ならびに第１ねじ半体（２０）に形成された上部横アーム（２８）および第２ねじ半体（３０）に形成された上部横アーム（３８）を受容するためのキャビティ（４３）を持つように設計されることを特徴とする請求項１に記載のロック（２）のための摩耗部品ホルダ（４）。
4. ロック開口（６）内の掘削歯（３）は、第１ねじ半体（２０）に形成された下部凹部（２５）が当接配置される下部ピン（４０）、および第２ねじ半体（３０）に形成された上部リアアーム（３６）が当接配置される上部ピン（４１）を持つように設計されることを特徴とする請求項１に記載のロック（２）のための掘削歯（３）。
5. 摩耗部品ホルダ（４）、掘削歯（３）、ロック装置（２）を含む摩耗部品システム（１）であって、ロック装置（２）は、第１ねじベッド（２３）を持つように設計された第１ねじ半体（２０）と、掘削歯（３）を摩耗部品ホルダ（４）に係止するための円錐形ねじ（１０）とを含むものにおいて、ロック装置（２）は第１ねじ半体（２０）、円錐形ねじ（１０）、および第２ねじベッド（３３）を持つように設計された第２ねじ半体（３０）を含み、第１ねじ半体（２０）は第１ねじベッド（２３）を摩耗部品ホルダ（４）に向けてロック開口（６）に取り付けられ、かつ第２ねじ半体（３０）は第２ねじベッド（３３）を掘削歯（３）に向けてロック開口（６）に取り付けられ、ねじベッド（２３，３３）は共に開口（２１，３１）を画定し、円錐形ねじ（１０）はこの開口内で回転することができ、第１ねじ半体（２０）が掘削歯（３）に向かって移動しかつ第２ねじ半体（３０）が摩耗部品ホルダ（４）に向かって移動して、掘削歯（３）を摩耗部品ホルダ（４）に係止するように、ねじベッド（２３，３３）に沿ってねじ（１０）の軸線方向に移動することができることを特徴とする摩耗部品システム（１）。
6. ロック（２）の部品である第１ねじ半体（２０）であって、第１ねじ半体（２０）は第１ねじベッド（２３）と、第１ねじ半体（２０）の上方部分で、第１ねじ半体（２０）の中心線（Ａ）から外に直角に、かつ第１ねじ半体（２０）の前面（２２）および後面（２９）を貫通する第１断面（Ｂ）から直角に形成された上部横アーム（２８）と、第１ねじ半体（２０）の下方部分で前面（２２）から外に第１ねじ半体（２０）の中心線（Ａ）から直角に形成された下部ヒール（２７）と、第１ねじ半体（２０）の下方部分で後面（２９）から内に第１ねじ半体（２０）の中心線（Ａ）から直角に形成された下部凹部（２５）とを持つように設計されることを特徴とする第１ねじ半体（２０）。
7. 請求項６に記載のロック（２）の部品である第１ねじ半体（２０）であって、第１ねじ半体（２０）のねじベッド（２３）は台形ねじとして設計され、第１ねじベッド（２３）は１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計され、第１ねじ半体（２０）は完全に鍛造によって生産されることを特徴とする第１ねじ半体（２０）。
8. ロック（２）の部品である第２ねじ半体（３０）であって、第２ねじ半体（３０）は第２ねじベッド（３３）と、第２ねじ半体（３０）の上方部分で、第２ねじ半体（３０）の中心線（Ｃ）から外に直角に、かつ第２ねじ半体（３０）の前面（３２）および後面（３９）を貫通する第２断面（Ｄ）から直角に形成された上部横アーム（３８）と、第２ねじ半体（３０）の後面（３９）から外の方向に第２ねじ半体（３０）の中心線（Ｃ）から直角に形成された上部後アーム（３６）とを持つように設計されることを特徴とする第２ねじ半体（３０）。
9. 請求項８に記載のロック（２）の部品である第２ねじ半体（３０）であって、第２ねじ半体（３０）のねじベッド（３３）は台形ねじとして設計され、第２ねじベッド（３３）は１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計され、第２ねじ半体（３０）は完全に鍛造によって生産されることを特徴とする第２ねじ半体（３０）。
10. ロック（２）の部品である円錐形ねじ（１０）であって、円錐形ねじ（１０）の螺条（１１）は可変ピッチの螺条部分を持つように設計された台形螺条であることを特徴とする円錐形ねじ（１０）。
11. 円錐形ねじの螺条（１１）は、１回転当たり６〜１０ｍｍに対応するピッチに設計されることを特徴とする請求項１０に記載のロック（２）の部品である円錐形ねじ（１０）。
12. 円錐形ねじ（１０）は完全に鍛造によって生産されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のロック（２）の部品である円錐形ねじ（１０）。
13. 摩耗部品システム（１）の摩耗部品ホルダ（４）に掘削歯（３）を、螺刻された円錐形ねじ（１０）およびねじベッド（２３）を持つ第１ねじ半体（２０）を含むロック（２）により、解除可能に係止するための方法において、以下のことを含むことを特徴とする方法：
    ａ）掘削歯（３）は摩耗部品ホルダ（４）に対して取り付けられ、
    ｂ）第１ねじベッド（２３）を持つように設計された第１ねじ半体（２０）、および第２ねじベッド（３３）を持つように設計された第２ねじ半体（３０）は、摩耗部品ホルダ（４）と共に掘削歯（３）に形成された組立開口（６）内に互いに対面して取り付けられ、
    ｃ）螺刻された円錐形ねじ（１０）は、第１ねじ半体（２０）と第２ねじ半体（３０）との間の開口に取り付けられ、
    ｄ）螺刻された円錐形ねじ（１０）の螺入中に、螺刻された円錐形ねじ（１０）の軸線方向の移動が、第１ねじ半体（２０）および第２ねじ半体（３０）を円錐形ねじ（１０）の軸線方向から直角に外に移動させるときに、ロックは拡張し、摩耗部品（３）をホルダ（４）に係止し、
    ｅ）螺刻された円錐形ねじ（１０）を緩めている間に、螺刻された円錐形ねじ（１０）の軸方向の移動が、第１ねじ半体（２０）および第２ねじ半体（３０）を円錐形ねじ（１０）の軸線方向に直角に内に移動させるときに、ロックは収縮し、ホルダ（４）から摩耗部品（３）を解放する。

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