JP2019148113A

JP2019148113A - リッパシャンクおよびリッパ装置

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Publication number: JP2019148113A
Application number: JP2018033448A
Authority: JP
Inventors: 永田　貴則; Takanori Nagata; 貴則永田; 大次郎田中; Daijiro Tanaka; 段湯本; Dan Yumoto; 翔平王生; Shohei Ikurumi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: CN110192447A; JP7139033B2

Abstract

【課題】割れの発生を抑制することが可能なリッパシャンク、および当該リッパシャンクを備えるリッパ装置を提供する。【解決手段】リッパシャンク１０は、本体部１２と、本体部１２から連続して連なり、作業機械のリッパポイント２０に形成された凹部２２に挿入される挿入部１３とを備える。挿入部１３は、ベース部１８と、挿入部１３の表面を含む領域に形成され、ベース部１８よりも硬度が高い高硬度部１９とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、リッパシャンクおよびリッパ装置に関するものである。

ブルドーザなどの作業機械には、土砂や岩盤を掻き起こすリッパ装置が設置される場合がある。リッパ装置としては、胴部であるリッパシャンクと、凹部を有し、当該凹部にリッパシャンクの先端部が挿入されることによりリッパシャンクの先端部を覆うリッパポイントとを含む構造を有するものを挙げることができる（たとえは、特許文献１参照）。

特開平１１−７１７８３号公報

上記構造が採用された場合、リッパシャンクとリッパポイントとの間に土砂が侵入し、リッパシャンクが摩耗する。リッパシャンクの摩耗が進行すると、リッパシャンクとリッパポイントとの間にがたつきが生じ、これに起因してリッパシャンクに割れが発生する場合もある。

これに対し、リッパシャンクの硬度を上昇させ、耐摩耗性を向上させる対策が考えられる。しかし、リッパシャンクの硬度を上昇させると、リッパシャンクの靱性が低下し、かえって割れが発生しやすくなる恐れがある。そこで、割れの発生を抑制することが可能なリッパシャンク、および当該リッパシャンクを備えるリッパ装置を提供することを本発明の目的の１つとする。

本発明に従ったリッパシャンクは、本体部と、本体部から連続して連なり、作業機械のリッパポイントに形成された凹部に挿入される挿入部と、を備える。挿入部は、ベース部と、挿入部の表面を含む領域に形成され、ベース部よりも硬度が高い高硬度部と、を含む。

上記リッパシャンクによれば、割れの発生を抑制することができる。

リッパシャンクおよびリッパポイントを含むリッパ装置の構造を示す概略図である。リッパシャンクとリッパポイントとの接続状態を示す概略斜視図である。実施の形態１におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。実施の形態１におけるリッパシャンクの第１の変形例の構造を示す概略断面図である。実施の形態１におけるリッパシャンクの第２の変形例の構造を示す概略断面図である。実施の形態１のリッパシャンクの製造方法の概略手順を示すフローチャートである。実施の形態２におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。実施の形態２のリッパシャンクの製造方法の概略手順を示すフローチャートである。実施の形態３におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。リッパシャンクの先端付近の構造を示す概略断面図である。実施の形態３のリッパシャンクの製造方法の概略手順を示すフローチャートである。肉盛部の形成方法を説明するための概略断面図である。

［実施形態の概要］
本願のリッパシャンクは、本体部と、本体部から連続して連なり、作業機械のリッパポイントに形成された凹部に挿入される挿入部と、を備える。挿入部は、ベース部と、挿入部の表面を含む領域に形成され、ベース部よりも硬度が高い高硬度部と、を含む。

本願のリッパシャンクにおいては、挿入部の表面を含む領域にベース部よりも硬度が高い高硬度部が形成されている。この高硬度部の存在により、リッパシャンクの摩耗が抑制される。その結果、リッパシャンクとリッパポイントとの間のがたつきに起因した割れの発生を抑制することができる。また、高硬度部よりも硬度が低いベース部が存在することにより、リッパシャンクの靱性の低下が抑制される。その結果、靱性の不足による割れの発生を低減することができる。このように、本願のリッパシャンクによれば、割れの発生を抑制することができる。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部は、挿入部の表面のうちリッパポイントに接触する領域を含んでいてもよい。このようにすることにより、リッパシャンクとリッパポイントとの間のがたつきに起因した割れの発生をより確実に抑制することができる。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部は、挿入部の表面のうちリッパシャンクの先端を含んでいてもよい。このようにすることにより、リッパシャンクとリッパポイントとの間のがたつきに起因した割れの発生をより確実に抑制することができる。この構成は、リッパシャンクが先端においてリッパポイントと接触する構造において特に好適である。

上記リッパシャンクにおいて、挿入部の表面のうち上記先端とは反対側の端部はベース部に含まれていてもよい。挿入部の表面のうち先端とは反対側の端部、すなわちリッパポイントの凹部の入り口付近に位置する挿入部の表面には、リッパポイントからの曲げ応力が強く作用する。そのため、この領域が靱性の高いベース部に含まれることにより、リッパポイントからの曲げ応力による割れの発生のリスクを低減することができる。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部は、高周波焼入硬化部であってもよい。ベース部との間の硬度勾配が大きい高周波焼入硬化部は、本願の高硬度領域として好適である。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部の硬度は５７ＨＲＣ以上６５ＨＲＣ以下であってもよい。高硬度部の硬度を５７ＨＲＣ以上とすることにより、十分な耐摩耗性を確保することが容易となる。高硬度部の硬度を６５ＨＲＣ以下とすることにより、高硬度部の靱性が必要以上に低下することを回避することができる。

上記リッパシャンクにおいて、ベース部の硬度は４０ＨＲＣ以上５２ＨＲＣ以下であってもよい。ベース部の硬度を４０ＨＲＣ以上とすることにより、ベース部の強度が必要以上に低下することを回避することができる。ベース部の硬度を５２ＨＲＣ以下とすることにより、ベース部に十分な靱性を付与することが容易となる。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部の厚みは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であってもよい。高硬度部の厚みを３ｍｍ以上とすることにより、十分な耐摩耗性を確保することが容易となる。高硬度部の厚みを１０ｍｍ以下とすることにより、リッパシャンクに十分な靱性を付与することが容易となる。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部とベース部との硬度差は５ＨＲＣ以上２５ＨＲＣ以下であってもよい。このようにすることにより、耐摩耗性と靱性とを両立することが容易となる。

上記リッパシャンクにおいて、高硬度部の硬度は、リッパポイントにおいてリッパシャンクに接触する領域の硬度よりも高いことが好ましい。このようにすることにより、リッパシャンクとリッパポイントとの間のがたつきに起因した割れの発生をより確実に抑制することができる。

本願のリッパ装置は、上記本願のリッパシャンクと、凹部を有し、当該凹部にリッパシャンクの挿入部が挿入されるリッパポイントと、を備える。

本願のリッパ装置は、割れの発生が抑制された上記本願のリッパシャンクを含む。そのため、本願のリッパ装置によれば、耐久性に優れたリッパ装置を提供することができる。

［実施形態の具体例］
次に、本発明のリッパシャンクおよびリッパ装置の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
まず、図１〜図３を参照して、実施の形態１におけるリッパシャンクおよびリッパ装置について説明する。図１は、リッパシャンクおよびリッパポイントを含むリッパ装置の構造を示す概略図である。図２は、リッパシャンクおよびリッパポイントの分解斜視図である。図３は、実施の形態１におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。

図１を参照して、本実施の形態のリッパ装置１は、たとえばブルドーザに装着されるリッパ装置である。リッパ装置１は、ブルドーザの車体の後方（ブレード（排土板）が設置される側とは反対側）に装着される。リッパ装置１は、アーム３１と、リフトシリンダ３２と、チルトシリンダ３３と、リッパ支持部材３４と、リッパシャンク１０と、リッパポイント２０とを含む。

アーム３１は、棒状の形状を有する。アーム３１の一方の端部はブルドーザの車体に設置されたブラケット（図示しない）に接続されている。アーム３１の他方の端部はリッパ支持部材３４に接続されている。リッパ支持部材３４は、アーム３１の他方の端部に対して回動可能に接続されている。

リフトシリンダ３２およびチルトシリンダ３３の一方の端部はブルドーザの車体に設置されたブラケット（図示しない）に接続されている。リフトシリンダ３２およびチルトシリンダ３３の他方の端部はリッパ支持部材３４に接続されている。リフトシリンダ３２およびチルトシリンダ３３は、長手方向に伸縮可能な油圧シリンダである。リッパ支持部材３４は、リフトシリンダ３２およびチルトシリンダ３３の他方の端部に対して回動可能に接続されている。リッパ支持部材３４においてアーム３１に接続される領域と、チルトシリンダ３３に接続される領域との間に、リフトシリンダ３２に接続される領域が位置する。

図１および図２を参照して、リッパシャンク１０は、たとえば鋼からなる。リッパシャンク１０は、長手方向の一方の端部である先端１５と、他方の端部である基端１４とを含む。リッパシャンク１０の先端を含む領域は、ブルドーザの車体に近づく側に屈曲している。リッパシャンク１０の先端１５と基端１４との間の領域がリッパ支持部材３４により支持されている。リッパシャンク１０の先端１５には、リッパポイント２０が取り付けられている。リッパ支持部材３４においてアーム３１に接続される領域が、チルトシリンダ３３に接続される領域およびリフトシリンダ３２に接続される領域に比べてリッパポイント２０に近い位置に配置される。

リッパ装置１において、リフトシリンダ３２の伸縮により、リッパシャンク１０が昇降する。チルトシリンダ３３の伸縮により、リッパシャンク１０が傾斜する。リッパシャンク１０を降下させた状態においてリッパシャンク１０を傾斜させてリッパポイント２０を地面Ｇに貫入させ、ブルドーザの車体を進行させることにより、土砂や岩盤が掻き起される。

図１〜図３を参照して、リッパシャンク１０には、貫通孔であるリッパシャンク貫通孔１１が形成されている。リッパポイント２０には、貫通孔であるリッパポイント貫通孔２５が形成されている。リッパシャンク１０にリッパポイント２０が取り付けられた状態において、リッパポイント貫通孔２５とリッパシャンク貫通孔１１とは連続した貫通孔を構成する。この連続した貫通孔にピン５１が挿入されることにより、リッパポイント２０はリッパシャンク１０に対して固定されている。

図３を参照して、リッパポイント２０には、基端２３側から先端２１側に向けて凹む凹部２２が形成されている。リッパシャンク１０は、基端１４を含む本体部１２と、凹部２２に挿入される側の端部である先端１５を含む挿入部１３とを備えている。挿入部１３は、ベース部１８と、挿入部１３の表面を含む領域に形成され、ベース部１８よりも硬度が高い高硬度部１９とを含む。本実施の形態において、高硬度部１９は高周波焼入硬化部である。すなわち、高硬度部１９は、ベース部１８の一部を高周波焼入により部分的に焼入硬化して形成された領域である。

リッパポイント２０に形成された凹部２２の底領域２２Ａとリッパシャンク１０の先端１５とは、接触していない。凹部２２の底領域２２Ａと先端１５との間には、空間２９が存在する。挿入部１３の表面の先端１５を取り囲む領域に高硬度部１９が形成されている。高硬度部１９は、挿入部１３の表面のうちリッパポイント２０に接触する領域を含むように配置されている。より詳細には、挿入部１３の表面においてリッパポイント２０と接触する部分のうち、最も先端１５に近い領域を含むように高硬度部１９が形成されている。先端１５は、ベース部１８に含まれる。

本実施の形態のリッパシャンク１０においては、挿入部１３の表面を含む領域にベース部１８よりも硬度が高い高硬度部１９が形成されている。高硬度部１９の存在により、リッパシャンク１０の摩耗が抑制される。その結果、リッパシャンク１０とリッパポイント２０との間のがたつきに起因した割れの発生を抑制することができる。また、高硬度部１９よりも硬度が低いベース部１８が存在することにより、リッパシャンク１０（特に挿入部１３）の靱性の低下が抑制される。その結果、靱性の不足による割れの発生を低減することができる。このように、リッパシャンク１０は、割れの発生が抑制されたリッパシャンクとなっている。

また、リッパシャンク１０においては、挿入部１３の表面のうちリッパポイント２０に接触する領域、より詳細には挿入部１３の表面においてリッパポイント２０と接触する部分のうち、最も先端１５に近い領域を含むように高硬度部１９が形成されている。この領域は、挿入部１３において最も摩耗しやすい領域である。この領域に高硬度部１９が形成されることにより、リッパシャンク１０の摩耗がより有効に抑制される。

一方、挿入部１３の表面のうち先端とは反対側の端部１６はベース部１８に含まれる。つまり、リッパポイント２０の凹部２２の入り口付近に位置する挿入部１３の表面は、ベース部１８に含まれ、当該部分には高硬度部１９が形成されていない。端部１６付近は、リッパポイント２０からの曲げ応力が強く作用する領域である。この領域が靱性の高いベース部１８に含まれることにより、リッパポイント２０からの曲げ応力による割れの発生のリスクが低減されている。

リッパシャンク１０は、たとえば鍛鋼からなっている。この鍛鋼の炭素含有量は、たとえば０．２５質量％以上０．３７質量％以下である。鍛鋼の成分組成は、たとえばＪＩＳ規格の機械構造用炭素鋼または機械構造用合金鋼に対応するものとすることができる。より具体的には、鍛鋼の成分組成は、たとえばＪＩＳ規格のＳＮＣＭ４３５等に対応するものを採用することができる。

高硬度部１９の硬度は５７ＨＲＣ以上６５ＨＲＣ以下とすることが好ましい。ベース部１８の硬度は４０ＨＲＣ以上５２ＨＲＣ以下とすることが好ましい。高硬度部１９の厚みは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましい。高硬度部１９とベース部１８との硬度差は５ＨＲＣ以上２５ＨＲＣ以下とすることが好ましい。また、高硬度部１９の硬度は、リッパポイント２０においてリッパシャンク１０に接触する領域の硬度よりも高いことが好ましい。

＜第１の変形例＞
図４は、実施の形態１の第１の変形例におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。図４は、上記図３に対応する図である。図４を参照して、第１の変形例におけるリッパシャンク１０は、基本的には上記実施の形態のリッパシャンク１０と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、第１の変形例におけるリッパシャンク１０は、高硬度部１９の形状において、上記実施の形態の場合とは異なっている。

図４を参照して、本変形例におけるリッパシャンク１０の高硬度部１９は、挿入部１３の表面のうち先端１５を含むように配置されている。すなわち、上記実施の形態において高硬度部１９が形成される領域に加えて、空間２９に面する領域にも高硬度部１９が形成されている。空間２９には、土砂が侵入する場合がある。そして、当該土砂により挿入部１３の表面のうち先端１５を含む領域が摩耗する場合がある。このような場合、空間２９に面する領域にも高硬度部１９を形成することにより、リッパシャンク１０の摩耗を抑制し、リッパシャンク１０とリッパポイント２０との間のがたつきに起因した割れの発生をより確実に抑制することができる。

＜第２の変形例＞
図５は、実施の形態１の第２の変形例におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。図５は、上記図３に対応する図である。図５を参照して、第２の変形例におけるリッパシャンク１０は、基本的には上記実施の形態のリッパシャンク１０と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、第２の変形例におけるリッパシャンク１０は、高硬度部１９の形状およびリッパポイント２０とリッパシャンク１０との接触状態において、上記実施の形態の場合とは異なっている。

図５を参照して、本変形例においては、挿入部１３の先端１５と凹部２２の底領域２２Ａとが接触する。そして、本変形例おけるリッパシャンク１０の高硬度部１９は、挿入部１３の表面のうち先端１５を含むように配置されている。挿入部１３の先端１５と凹部２２の底領域２２Ａとが接触する構造が採用された場合、先端１５近傍において、摩耗が最も進行する。挿入部１３の表面のうち先端１５を含むように高硬度部１９が配置されることにより、リッパシャンク１０の摩耗を抑制し、リッパシャンク１０とリッパポイント２０との間のがたつきに起因した割れの発生をより確実に抑制することができる。

次に、本実施の形態におけるリッパシャンク１０の製造方法の概略を説明する。図６は、実施の形態１のリッパシャンクの製造方法の概略手順を示すフローチャートである。図６を参照して、本実施の形態のリッパシャンク１０の製造方法においては、まず工程（Ｓ１０）として鍛造工程が実施される。この工程（Ｓ１０）では、たとえば棒鋼、鋼板などの圧延鋼が鍛造されてリッパシャンク１０の形状に成形される。鍛造後に機械加工が実施されてもよい。

次に、工程（Ｓ２０）として全体焼入工程が実施される。この工程（Ｓ２０）では、工程（Ｓ１０）において得られたリッパシャンク１０に対して、焼入処理が実施される。具体的には、リッパシャンク１０が、たとえば炉内で加熱され、リッパシャンク１０全体がＡ_３変態点以上の温度となった状態から、Ｍ_Ｓ点以下の温度に急冷される。これにより、リッパシャンク１０全体がマルテンサイト組織を有する鍛鋼となる。

次に、工程（Ｓ３０）として第１低温焼戻工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、工程（Ｓ２０）において焼入処理が実施されたリッパシャンク１０に対して、焼戻処理が実施される。具体的には、たとえば炉内においてリッパシャンク１０全体の温度がＡ_１変態点未満の温度、たとえば１５０℃以上２５０℃以下の温度域に加熱され、その後、室温まで冷却される。これにより、リッパシャンク１０全体が焼戻マルテンサイト組織を有する鍛鋼となる。工程（Ｓ２０）および（Ｓ３０）は、調質工程を構成する。この調質工程により、リッパシャンク１０を構成する鍛鋼の組織が均質化されるとともに、所望のベース部１８の硬度に鍛鋼の硬度が調整される。

次に、工程（Ｓ４０）として高周波焼入工程が実施される。この工程（Ｓ４０）では、高周波焼入処理により、所望の領域に高周波焼入硬化部としての高硬度部１９が形成される。具体的には、リッパシャンク１０に隣接して配置されるコイルに高周波電流が流されることにより、リッパシャンク１０の所望の領域に渦電流を発生させ、当該渦電流により高硬度部１９を形成すべき部分をＡ_３変態点以上の温度に加熱する。このとき、ベース部１８となるべき部分の温度はＡ_３変態点未満（Ａ_１変態点未満）に維持される。この状態からリッパシャンク１０をＭ_Ｓ点以下の温度域にまで冷却する。これにより、所望の領域に高硬度部１９が形成される（図３〜図５参照）。

次に、工程（Ｓ５０）として第２低温焼戻工程が実施される。この工程（Ｓ５０）では、工程（Ｓ４０）において高周波焼入硬化部としての高硬度部１９が形成されたリッパシャンク１０に対して、低温焼戻が実施される。具体的には、たとえば炉内においてリッパシャンク１０全体の温度がＡ_１変態点未満の温度、たとえば１５０℃以上２５０℃以下の温度域に加熱され、その後、室温まで冷却される。これにより、高硬度部１９の形成によりリッパシャンク１０に導入された歪みが低減される等の効果が得られる。その後、必要に応じて仕上げ加工、防錆処理、塗装等のプロセスを経て、リッパシャンク１０が完成する。なお、許容範囲内の靱性が確保できる場合、第２低温焼戻工程は省略してもよい。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。図７は、上記図３に対応する図である。図７を参照して、実施の形態２におけるリッパシャンク１０は、基本的には実施の形態１のリッパシャンク１０と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２におけるリッパシャンク１０は、高硬度部１９の形状、構造および形成方法において、実施の形態１の場合とは異なっている。

図７を参照して、本実施の形態におけるリッパシャンク１０の高硬度部１９は、挿入部１３の表面の全域を含むように配置されている。また、本実施の形態の高硬度部１９は、浸炭焼入硬化部である。すなわち、高硬度部１９は、ベース部１８に比べて炭素含有量が高い。このように、高硬度部１９として高周波焼入硬化部に代えて浸炭焼入硬化部を採用しても、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態においては、挿入部１３の表面の全域を含むように高硬度部１９が形成される場合について説明したが、実施の形態１の場合のように、挿入部１３の表面の一部を含むように、浸炭焼入硬化部である高硬度部１９が形成されてもよい。

次に、本実施の形態におけるリッパシャンク１０の製造方法の概略を説明する。図８は、実施の形態２のリッパシャンクの製造方法の概略手順を示すフローチャートである。図８を参照して、本実施の形態のリッパシャンク１０の製造方法においては、まず工程（Ｓ１０）〜（Ｓ３０）が実施の形態１の場合と同様に実施される。

次に、実施の形態１の工程（Ｓ４０）に代えて、工程（Ｓ４１）として浸炭焼入工程が実施される。この工程（Ｓ４１）では、浸炭焼入処理により、所望の領域に浸炭焼入硬化部としての高硬度部１９が形成される。具体的には、工程（Ｓ２０）〜（Ｓ３０）において調質処理されたリッパシャンク１０が、リッパシャンク１０を構成する鍛鋼の炭素含有量よりも高いカーボンポテンシャルを有する雰囲気中においてＡ_３変態点以上の温度に加熱される。この加熱に先立って、高硬度部１９を形成しない領域に対応する表面には、炭素の浸入を阻害するコーティング層が形成される。これにより、コーティング層が形成されていない表面から、リッパシャンク１０に炭素が浸入する。この状態からリッパシャンク１０をＭ_Ｓ点以下の温度域にまで冷却する。これにより、炭素含有量が高くなった領域に対応して、高硬度部１９が形成される。その後、工程（Ｓ５０）が実施の形態１の場合と同様に実施され、さらに仕上げ加工、防錆処理、塗装等のプロセスなどのプロセスが必要に応じて実施されることにより、実施の形態２のリッパシャンク１０が完成する。

（実施の形態３）
図９は、実施の形態３におけるリッパシャンクの構造を示す概略断面図である。図９は、上記図３に対応する図である。図１０は、リッパシャンクの先端付近を拡大して示す概略断面図である。図９および図１０を参照して、実施の形態３におけるリッパシャンク１０は、基本的には実施の形態１のリッパシャンク１０と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態３におけるリッパシャンク１０は、高硬度部の構造および形成方法において、実施の形態１の場合とは異なっている。

図９および図１０を参照して、本実施の形態におけるリッパシャンク１０の高硬度部は、肉盛部６２である。肉盛部６２は、図１０に示すように、たとえば鉄または鋼からなる母相９２と、母相９２中に分散する硬質粒子９１とを含む。硬質粒子９１を構成する材料としては、たとえば超硬合金を採用することができる。リッパシャンク１０には凹部であるアンダーカット領域１７が形成されている。アンダーカット領域１７を充填するように、肉盛部６２が形成されている。このように、高周波焼入硬化部である高硬度部１９に代えて、肉盛部６２を採用しても、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態においては、実施の形態１の高硬度部１９と同様の領域に肉盛部６２が形成される場合について説明したが、他の態様、たとえは第１の変形例または第２の変形例と同様の領域に肉盛部６２が形成されてもよい。

次に、本実施の形態におけるリッパシャンク１０の製造方法の概略を説明する。図１１は、実施の形態３のリッパシャンクの製造方法の概略手順を示すフローチャートである。図１１を参照して、本実施の形態のリッパシャンク１０の製造方法においては、まず工程（Ｓ１０）〜（Ｓ３０）が実施の形態１の場合と同様に実施される。

次に、実施の形態１の工程（Ｓ４０）および工程（Ｓ５０）に代えて、工程（Ｓ３５）としてアンダーカット形成工程が実施される。この工程（Ｓ３５）では、工程（Ｓ２０）〜（Ｓ３０）において調質処理されたリッパシャンク１０に対して、たとえば切削加工が実施されることによりアンダーカット領域１７が形成される。アンダーカット領域１７は、高硬度部としての肉盛部６２を形成すべき領域に形成される。

次に、工程（Ｓ４２）として肉盛部形成工程が実施される。この工程（Ｓ４２）では、工程（Ｓ３５）において形成されたアンダーカット領域１７を充填するように、肉盛部６２が形成される。肉盛部６２の形成は、たとえば以下のようにＭＩＧ（ＭｅｔａｌＩｎｅｒｔＧａｓ）溶接法を利用した肉盛溶接により実施することができる。

まず、肉盛部形成装置について説明する。図１２を参照して、肉盛部形成装置は、溶接トーチ７０と、硬質粒子供給ノズル８０とを備えている。溶接トーチ７０は、中空円筒形状を有する溶接ノズル７１と、溶接ノズル７１の内部に配置され、電源（図示しない）に接続されたコンタクトチップ７２とを含む。コンタクトチップ７２に接触しつつ、溶接ワイヤ７３が溶接ノズル７１の先端側へと連続的に供給される。溶接ワイヤとしては、たとえばＪＩＳ規格ＹＧＷ１２を採用することができる。溶接ノズル７１とコンタクトチップ７２との隙間は、シールドガスの流路となっている。当該流路を流れるシールドガスは、溶接ノズル７１の先端から吐出される。硬質粒子供給ノズル８０は、中空円筒状の形状を有している。硬質粒子供給ノズル８０内には硬質粒子９１が供給され、硬質粒子供給ノズル８０の先端から硬質粒子９１が吐出される。

上記肉盛部形成装置を用いて肉盛部６２を以下の手順で形成することができる。ベース部１８を一方の電極とし、溶接ワイヤ７３を他方の電極としてベース部１８と溶接ワイヤ７３との間に電圧を印加すると、溶接ワイヤ７３とベース部１８との間にアーク７４が形成される。アーク７４は、溶接ノズル７１の先端から矢印βに沿って吐出されるシールドガスによって、周囲の空気から遮断される。シールドガスとしては、たとえばアルゴンを採用することができる。アーク７４の熱により、ベース部１８の一部および溶接ワイヤ７３の先端が溶融する。溶接ワイヤ７３の先端が溶融して形成された液滴は、ベース部１８の溶融した領域へと移行する。これにより、溶融したベース部１８と溶接ワイヤ７３とが混ざり合った液体領域である溶融池９２が形成される。溶融池９２には、硬質粒子供給ノズル８０から吐出された硬質粒子９１が供給される。

肉盛溶接装置を構成する溶接トーチ７０および硬質粒子供給ノズル８０がベース部１８（アンダーカット領域１７）に対して矢印αの向きに相対的に移動すると、溶融池９２が形成される位置が順次移動し、先に形成された溶融池９２は凝固して、肉盛部６２となる。肉盛部６２は、溶融池９２が凝固して形成された母相９２と、母相９２中に分散する硬質粒子９１とを含む。以上の手順により、アンダーカット領域１７を充填する肉盛部６２が形成される。その後、仕上げ加工、防錆処理、塗装等のプロセスなどのプロセスが必要に応じて実施されることにより、実施の形態３のリッパシャンク１０が完成する。

なお、上記実施の形態においては、本願のリッパ装置がブルドーザに設置される場合について説明したが、本願のリッパシャンクおよびリッパ装置は、他の作業機械に取り付けられるものであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１リッパ装置、１０リッパシャンク、１１リッパシャンク貫通孔、１２本体部、１３挿入部、１４基端、１５先端、１６端部、１７アンダーカット領域、１８ベース部、１９高硬度部、２０リッパポイント、２１先端、２２凹部、２２Ａ底領域、２３基端、２５リッパポイント貫通孔、３１アーム、３２リフトシリンダ、３３チルトシリンダ、３４リッパ支持部材、５１ピン、６２肉盛部、７０溶接トーチ、７１溶接ノズル、７２コンタクトチップ、７３溶接ワイヤ、７４アーク、８０硬質粒子供給ノズル、９１硬質粒子、９２母相（溶融池）。

Claims

本体部と、
前記本体部から連続して連なり、作業機械のリッパポイントに形成された凹部に挿入される挿入部と、を備え、
前記挿入部は、
ベース部と、
前記挿入部の表面を含む領域に形成され、前記ベース部よりも硬度が高い高硬度部と、を含む、リッパシャンク。
前記高硬度部は、前記挿入部の表面のうち前記リッパポイントに接触する領域を含む、請求項１に記載のリッパシャンク。
前記高硬度部は、前記挿入部の表面のうち前記リッパシャンクの先端を含む、請求項１または請求項２に記載のリッパシャンク。
前記高硬度部は、高周波焼入硬化部である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリッパシャンク。
前記高硬度部の硬度は５７ＨＲＣ以上６５ＨＲＣ以下である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリッパシャンク。
前記ベース部の硬度は４０ＨＲＣ以上５２ＨＲＣ以下である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のリッパシャンク。
前記高硬度部の厚みは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のリッパシャンク。
前記高硬度部と前記ベース部との硬度差は５ＨＲＣ以上２５ＨＲＣ以下である、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のリッパシャンク。
前記高硬度部の硬度は、前記リッパポイントにおいて前記リッパシャンクに接触する領域の硬度よりも高い、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のリッパシャンク。
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のリッパシャンクと、
凹部を有し、前記凹部に前記リッパシャンクの前記挿入部が挿入されるリッパポイントと、を備える、リッパ装置。