JP2020114967A - Lock pin, lock structure, attachment, and lock method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ロックピン、ロック構造、アタッチメント、及びロック方法に関する。 The present disclosure relates to a lock pin, a lock structure, an attachment, and a lock method.
対象物に取り付けられるアタッチメントの一例として、ショベルに搭載されるバケットの掘削側の先端部分に脱着可能に取り付けられる複数のツース(掘削具)が挙げられる。ツースは、バケットに固定される基端側の支持部材と、この支持部材に嵌合される先端側の取替部材とを備える。取替部材は、支持部材に取り付けられた状態で、ロック部材が貫入されて支持部材に連結固定される(例えば特許文献1)。 As an example of an attachment attached to an object, a plurality of teeth (excavator) detachably attached to an excavation-side tip portion of a bucket mounted on a shovel. The tooth includes a base end side support member fixed to the bucket and a tip end side replacement member fitted to the support member. The replacement member is fixed to the support member by being inserted into the lock member while being attached to the support member (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載されるロック部材は、ツースへの嵌合・解除を行いやすくすべく、本体、弾性部材、モールドの三層構造となっている。三層構造ではロック部材(ロックピン)の製造に手間がかかる。 The lock member described in Patent Document 1 has a three-layer structure of a main body, an elastic member, and a mold in order to facilitate fitting and releasing of the tooth. In the three-layer structure, it takes time to manufacture the lock member (lock pin).
本開示は、製造を容易にできるロックピン、ロック構造、アタッチメント、及びロック方法を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a lock pin, a lock structure, an attachment, and a lock method that can be easily manufactured.
本発明の実施形態の一観点に係るロックピンは、金属製の基端部と、前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備える。 A lock pin according to one aspect of the embodiment of the present invention includes a metal base end portion and a tip end portion of an elastic material formed on one end side of the base end portion.
本発明の実施形態の一観点に係るロック構造は、対象物に設けられる支持部材と、前記支持部材に脱着可能に取り付けられる取替部材と、前記支持部材と前記取替部材とを連結固定するロックピンと、を備え、前記ロックピンは、金属製の基端部と、前記ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備え、前記支持部材と前記取替部材とに取り付けられた状態で、前記長手方向が前記取替部材の脱着方向に沿って配置され、前記取替部材を前記支持部材の方向へ押圧する力を発生する。 A lock structure according to one aspect of the embodiment of the present invention connects and fixes a support member provided on an object, a replacement member detachably attached to the support member, and the support member and the replacement member. A lock pin, wherein the lock pin includes a metal base end portion and a tip end portion of an elastic material formed on one end side of the base end portion along a longitudinal direction of the lock pin, The longitudinal direction is arranged along the attachment/detachment direction of the replacement member in a state of being attached to the support member and the replacement member, and a force for pressing the replacement member toward the support member is generated.
同様に、本発明の実施形態の一観点に係るアタッチメントは、対象物に取り付けられるアタッチメントであって、前記対象物に設けられる支持部材と、前記支持部材の先端の凸部が挿入される凹部が基端に設けられ、所定方向に突出して延在する取替部材と、前記取替部材の延在方向と交差する側方の位置にて前記支持部材に設けられる溝と、前記側方の位置にて前記取替部材に設けられ、前記取替部材が前記支持部材に嵌合した状態において前記溝の一部が露出するよう配置される孔と、前記孔及び前記溝により形成される内部空間に嵌入され、前記取替部材と前記支持部材とを連結固定する、ロックピンと、を備え、前記ロックピンは、金属製の基端部と、前記ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備え、前記ロックピンは、前記内部空間に嵌入された状態では、その長手方向が前記取替部材の延在方向に沿って配置され、前記支持部材の溝を前記長手方向の一方側に押圧し、前記取替部材の孔の内壁を前記長手方向の他方側に押圧する。 Similarly, an attachment according to one aspect of the embodiment of the present invention is an attachment that is attached to an object, and includes a support member provided on the object, and a concave portion into which a convex portion at the tip of the support member is inserted. A replacement member that is provided at the base end and that projects and extends in a predetermined direction, a groove that is provided in the support member at a lateral position that intersects the extending direction of the replacement member, and the lateral position A hole provided in the replacement member so as to expose a part of the groove when the replacement member is fitted to the support member, and an internal space formed by the hole and the groove A lock pin that is fitted into the lock member and connects and fixes the replacement member and the support member, wherein the lock pin has a metal base end and the base end along the longitudinal direction of the lock pin. A distal end portion of an elastic material formed on one end side of the lock pin, the lock pin, when fitted in the internal space, the longitudinal direction thereof is arranged along the extending direction of the replacement member, The groove of the support member is pressed to one side in the longitudinal direction, and the inner wall of the hole of the replacement member is pressed to the other side in the longitudinal direction.
同様に、本発明の実施形態の一観点に係るロック方法は、対象物に設けられる支持部材と、前記支持部材の先端の凸部が挿入される凹部が基端に設けられ、所定方向に突出して延在する取替部材と、前記取替部材の延在方向と交差する側方の位置にて前記支持部材に設けられる溝と、前記側方の位置にて前記取替部材に設けられ、前記取替部材が前記支持部材に嵌合した状態において前記溝の一部が露出するよう配置される孔と、前記孔及び前記溝により形成される内部空間に嵌入され、前記取替部材と前記支持部材とを連結固定する、ロックピンと、を備えるアタッチメントのロック方法であって、金属製の基端部と、前記ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備える前記ロックピンを、前記孔から前記内部空間へ前記先端部が最奥部に突き当たるまで挿入するステップと、前記先端部を長手方向に押圧して弾性圧縮しつつ、前記先端部を中心として前記ロックピンを前記溝の方向に回動させるステップと、前記ロックピンが、前記長手方向が前記取替部材の脱着方向に沿って配置され、前記取替部材を前記支持部材の方向へ押圧する力を発生させて、前記支持部材と前記取替部材とに取り付けられるステップと、を含む。 Similarly, in the locking method according to one aspect of the embodiment of the present invention, a supporting member provided on an object and a concave portion into which a convex portion of the distal end of the supporting member is inserted are provided at the proximal end and project in a predetermined direction. An extending replacement member, a groove provided in the support member at a lateral position intersecting the extending direction of the replacement member, and provided in the replacement member at the lateral position, A hole that is arranged so that a part of the groove is exposed when the replacement member is fitted to the support member, and is fitted into an internal space formed by the hole and the groove, and the replacement member and the A method of locking an attachment, comprising a lock pin for connecting and fixing a support member, comprising: a metal base end portion; and an elasticity formed on one end side of the base end portion along a longitudinal direction of the lock pin. The tip of the material, the lock pin comprising, until inserting the tip into the inner space from the hole until the tip hits the innermost portion, while pressing the tip in the longitudinal direction to elastically compress, Rotating the lock pin in the direction of the groove about the tip, and the lock pin is arranged such that the longitudinal direction is along the attaching/detaching direction of the replacement member, and the support member supports the replacement member. A force is applied in the direction of the member to attach it to the support member and the replacement member.
本開示によれば、製造を容易にできるロックピン、ロック構造、アタッチメント、及びロック方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a lock pin, a lock structure, an attachment, and a lock method that can be easily manufactured.
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same reference numerals are given to the same constituent elements in each drawing as much as possible, and overlapping description will be omitted.
本実施形態では、実施形態に係るアタッチメントの一例としてのツース100を例示して説明する。
In this embodiment, the
各図において、x方向、y方向、z方向は互いに垂直な方向である。x方向はツース100の支持部材110に対する取替部材120の嵌合方向であり、取付状態のロックピン130の長手方向である。y方向はツース100の幅方向である。z方向はツース100の高さ方向であり、ロックピン130を溝に嵌合する際の回転軸の方向である。
In each figure, the x direction, the y direction, and the z direction are directions perpendicular to each other. The x direction is the fitting direction of the
まず図1〜図5を参照して実施形態に係るツース100の構成を説明する。図1は、実施形態に係るツース100(アタッチメント)の組立斜視図である。図2は、図1に示すツース100の分解斜視図である。図3はツース100のx方向に沿った縦断面図である。図4は、図3中のA−A断面図であり、第1支持面112a、112bを示す図である。図5は、図3中のB−B断面図であり、第2支持面113a、113bを示す図である。
First, the configuration of the
ツース100は、例えばショベルのバケット(対象物)の掘削側の先端部分に複数設けられる。ツース100は、バケット先端部分からx方向に突出し、かつ、y方向に沿って略等間隔で複数個が並設される。以下の説明では、ツース100の延在方向のうちx負方向側を「基端側」、x正方向側を「先端側」とも表記する。
A plurality of
図1、図2に示すように、ツース100は、支持部材110、取替部材120、ロックピン130を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
支持部材110は、ツース100の基端側に配置され、バケットの先端部分に固定される。
The
取替部材120は、ツース100の先端側に配置され、支持部材110に嵌合されて脱着可能に取り付けられる。取替部材120は、爪状の部材であって、ショベルの掘削作業等の繰り返しによって摩耗した場合には、支持部材110から取り外されて交換することができる。
The
ロックピン130は、支持部材110に嵌合された取替部材120を連結固定するために装着される。
The
図2、図3に示すように、支持部材110の先端側の端部にはx正方向に突出した凸部111が設けられる。図3に示すように、取替部材120の基端側の端部には、この凸部111が嵌合する凹部121が設けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
凸部111は、z方向の寸法が基端から先端になるほど小さくなるくさび状であり、z正方向側、z負方向側の主面111a、111bは共に傾斜面となっている。凸部111のz正方向側の主面111aには、第1支持面112aと第2支持面113aとが設けられる。第1支持面112aと第2支持面113aは、共にz正方向側に突出した曲面であり、y方向の両側から中央にかけて徐々に突出し、y方向の中央が最もz正方向側に突出する曲面である。第1支持面112aは、この傾斜状の主面111aの基端側に設けられ、第2支持面113aは第1支持面112aより先端側に設けられる。第1支持面112aの頭頂部は、第2支持面113aの頭頂部よりz正方向側に突出している。
The
同様に、凸部111のz負方向側の主面111bにも、第1支持面112bと第2支持面113bとが設けられる。第1支持面112bと第2支持面113bは、共にz負方向側に突出した曲面であり、y方向の両側から中央にかけて徐々に突出し、y方向の中央が最もz負方向側に突出する曲面である。第1支持面112bは、この傾斜状の主面111bの基端側に設けられ、第2支持面113bは第1支持面112bより先端側に設けられる。第1支持面112bの頭頂部は、第2支持面113bの頭頂部よりz負方向側に突出している。
Similarly, the
一方、取替部材120の凹部121には、第1曲面122a,122bと、第2曲面123a,123bとが設けられる。第1曲面122a,122bと、第2曲面123a,123bは、凸部111が凹部121に嵌合するときにそれぞれ第1支持面112a,112b、第2支持面113a,113bと対向する位置に設けられる。これにより、取替部材120が支持部材110に嵌合する状態では、図4、図5に示すように、第1支持面112a,112bがそれぞれ第1曲面122a,122bと嵌合し、第2支持面113a,113bがそれぞれ第2曲面123a,123bと嵌合した状態で、凸部111が凹部121に挿入されている。これにより、取替部材120が支持部材110に取り付けられたときに、支持部材110に対して取替部材120のy方向のガタが抑制される。
On the other hand, the
また、図1、図2に示すように、取替部材120の基端側の端面には、x負方向側に突出する一対の耳部124が設けられている。一方、支持部材110には、取替部材120が支持部材110に嵌合する状態のときにこの耳部124が嵌合する一対の凹状部114が設けられている。耳部124と凹状部114は、それぞれ取替部材120及び支持部材110のy方向の両端に設けられる。これにより、取替部材120が支持部材110に取り付けられたときに、支持部材110に対して取替部材120のz方向のガタが抑制される。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, a pair of
図2に示すように、ロックピン130は、y正方向側から取替部材120及び支持部材110に取り付けられる。支持部材110のy正方向側の側面には、ロックピン130が嵌合するための溝115が設けられる。取替部材120には、ロックピン130を内側の支持部材110の溝115まで誘導するための孔125が設けられる。
As shown in FIG. 2, the
孔125は、取替部材120が支持部材110に嵌合した状態において、溝115の一部が露出するよう配置される。支持部材110に取替部材120が組み付けられたときに、溝115と孔125とは、取替部材120の側面に開口する内部空間A(図7参照)を形成する。この内部空間Aはロックピン130と略同形状であり、ロックピン130は、この内部空間Aに嵌入されることで、取替部材120と支持部材110とを連結固定する。
The
なお、図4に示すように、取替部材120の孔125がy正方向側に設けられるのに対して、支持部材110の溝115はy正方向側の他に、y負方向側にも設けてもよい。これにより、取替部材120の方向をx軸まわりに180°回転させて支持部材110に嵌合した状態でも、ロックピン130により取替部材120を支持部材110に固定できる。取替部材120は、バケットに取り付けた状態では、z正方向側またはz負方向側の主面120a、120bのいずれか一方が主に掘削面となり摩耗が進みやすい。そこで図4のように支持部材110のy方向両側に溝115を一対設けることにより、取替部材120をローテーションでき、すなわち、取替部材120の方向をx軸まわりに180°回転させて掘削面となる主面を入れ替えることができるので、取替部材120を長寿命化できる。
As shown in FIG. 4, while the
ここで、溝115は、支持部材110のy方向の側面に設けられるが、この側面とは、支持部材110の延在方向(x方向)と直交し、かつ、図14に示すように、支持部材110の凸部111の一対の主面111a、111bの対向方向(z方向)と直交する側方の位置にある面である。同様に、孔125は、取替部材120のy方向の側面に設けられるが、この側面とは、取替部材120の延在方向(x方向)と直交し、かつ、図14に示すように、取替部材120の一対の主面120a、120bの対向方向(z方向)と直交する側方の位置にある面である。なお、溝115及び孔125が設けられる側方の位置は、必ずしも支持部材110及び取替部材120の延在方向(x方向)と直交しなくてもよく、少なくとも交差して延在方向と異なる方向であればよい。
Here, the
なお、本実施形態では、y正方向側から単一のロックピン130で固定する構成を例示したが、例えばy方向両側から2つのロックピンで固定する構成でもよい。この場合、取替部材120のy負方向側にも孔125と同様の孔が設けられる。
In addition, in the present embodiment, the configuration in which the
図2に加えて図6を参照して、実施形態に係るロックピン130の構成を説明する。図6は、ロックピン130の斜視図である。
The configuration of the
図2、図6に示すように、ロックピン130は、基端部131と、先端部132とを有する。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
基端部131は、例えばJIS規格に規定される機械構造用炭素鋼、機械構造用合金鋼(たとえばS45C、SCM435のほか、同等量の炭素を含むSMn鋼、SCr鋼、SCM鋼、SNCM鋼など)、工具鋼、鋳鋼などの金属製である。先端部132は例えば硬質ゴムなどの弾性材料で形成され、基端部131の一端側(x正方向側)に連続的に形成される。基端部131と先端部132は、溝115と孔125とにより形成される一方向に延びる内部空間Aに嵌入可能な形状であり、長手方向を有するよう一体的に形成される。基端部131と先端部132との配列方向がロックピン130の長手方向である。
The
なお、先端部132を形成する弾性材料は、ショア硬さが40〜90程度のものが好ましく、ショア硬さが80程度のものがより好ましい。
The elastic material forming the
先端部132のうち基端部131と反対側の端部には、略円弧状の凸曲面132aが形成されている。ロックピン130は短手方向(y方向)に対向する底面133と上面134とを有する。底面133はy負方向側に面し、内部空間Aへの装着時に溝115の底面115bと対向する。上面134はy正方向側に面する。凸曲面132aは、底面133から連続的に形成され、かつ、上面134に対してy方向に突出する。
A substantially arc-shaped convex
基端部131のうち先端部132と反対側の端部には、階段状に形成された段差面131aが形成されている。段差面131aは、ロックピン130の底面133に近いほどx負方向側に突出する量が大きくなるよう形成されている。
At the end of the
図7〜図9を参照して、ロックピン130による取替部材120の支持部材110への固定構造を説明する。図7は、ロックピン130の取り付け手順(ロック方法)の第1段階(解放状態)を示す図である。図8は、ロックピン130の取り付け手順の第2段階(中間状態)を示す図である。図9は、ロックピン130の取り付け手順の第3段階(固定状態)を示す図である。図7〜図9では、ツース100のx−y平面に沿った断面図が、ロックピン130の取り付け部分を拡大視して図示されている。
A structure for fixing the
図7に示すように、支持部材110に取替部材120が組み付けられたときに、溝115と孔125とは、取替部材120の側面に開口する内部空間Aを形成する。この内部空間Aは、孔125から支持部材の先端側(x正方向)へロックピン130を挿入し、ロックピン130の先端部132が最奥部(凹曲面115a)に突き当たった状態で、先端部132を長手方向に押圧して弾性圧縮しつつ、ロックピン130の先端部132を中心としてロックピン130を溝115の方向に回動させることによって、ロックピン130が嵌入されるよう形成される。つまり、内部空間Aの最深部がピボット軸受のように機能して、ロックピン130はピボットのように機能する。
As shown in FIG. 7, when the
このような内部空間Aを形成するために、溝115は、x正方向側(ツース100の先端側)になるほど深さが増すように、底面115bが傾斜状となるよう形成されている。溝115のx正方向側の端部は、z軸と平行な中心軸Cを中心とする略円弧状に形成される凹曲面115aである。溝115の平面状の底面115bは、溝115のx負方向側端部から傾斜して凹曲面115aと連続的に接続されている。
In order to form such an internal space A, the
溝115の凹曲面115aは、ロックピン130の先端部132の凸曲面132aと略同一の曲率半径で形成されており、ロックピン130の凸曲面132aが突き当たって嵌合した状態で、中心軸Cを回動中心としてロックピン130を回動可能となっている。つまり、溝115の凹曲面115aは、ロックピン130の先端部132の凸曲面132aを受ける軸受として機能する。
The concave
溝115の底面115bは、ロックピン130の底面133が密着できるように、底面133とほぼ同じ寸法で形成されている。これにより、ロックピン130が溝115の底面115bの全域を塞ぐことができる。
The
ロックピン130の取り付け手順の第1段階(解放状態)では、図7に示すように、ロックピン130の先端部132が孔125から支持部材110の先端側に挿入され、ロックピン130の先端部132の凸曲面132aが溝115の凹曲面115aに突き当たる。
In the first stage (released state) of the procedure for attaching the
次に、基端部131を溝115の方向に押し込むと、先端部132の凸曲面132aが溝115の凹曲面115aに沿って中心軸Cを中心として(図7では反時計回り)に回動するので、ロックピン130の基端部131は中心軸Cを回動中心として回動しながら、孔125に進入していく。
Next, when the
なお、孔125のx負方向側の内周面126は、基端部131の段差面131aと嵌合するよう段差状に形成されており、段差面131aとは反対に、孔125の外側(y正方向側)に近いほどx正方向側に突出する量が大きくなるよう形成されている。このため、ロックピン130は通常時の長手方向の寸法では段差面131aが孔125の内周面126に引っかかってそれ以上基端部131が孔125に進入できない。ここで、先端部132は弾性材料で形成されているため、基端部131側から先端部132側へ押圧することで、ロックピン130の長手方向寸法を収縮させて、これにより基端部131を孔125に進入させることができる。
The inner
図8に示すロックピン130の取り付け手順の第2段階(中間状態)では、ロックピン130の基端部131が途中まで孔125に進入している状態である。このとき、基端部131の段差面131aは、孔125のx負方向側の内周面126の段差形状とその一部が嵌合している。
In the second stage (intermediate state) of the procedure for attaching the
図8の中間状態から引き続き基端部131側から先端部132側へ押圧しつつ、基端部131を溝115の方向に押し込んで回動させる。これにより、最終的に、図9に示すロックピン130の取り付け手順の第3段階(固定状態)のように、ロックピン130の底面部133が溝115の底面115bと当接する位置まで回動して、ロックピン130が内部空間Aに嵌入される。このとき、基端部131の段差面131aは、孔125のx負方向側の内周面126の段差形状とその全体が嵌合する。これにより、ロックピン130が内部空間Aと隙間なく嵌合し、溝115と孔125とを塞いだ状態となる。
From the intermediate state of FIG. 8, the
このとき、ロックピン130は、先端部132が長手方向に弾性圧縮した状態で内部空間Aに嵌入された後に先端部132が弾性復帰してロックピン130の全長が伸びる。これにより、先端部132が支持部材110の溝115の壁面(凹曲面115a)をx正方向に押圧し、基端部131が、取替部材129の孔125の内周面126をx負方向側に押圧する状態となる。すなわち、ロックピン130によって、取替部材120が基端側に押圧された状態となり、取替部材120が支持部材110に対して先端側に抜けないように固定された状態となる。
At this time, the
図9の固定状態からロックピン130を取り外す手順は以下のとおりである。まず図9の固定状態から基端部131の段差面131aに先端部132の方向へ外力を加える。外力の付加は、作業員の手で行っても良いし、器具を用いてもよい。先端部132がこの外力によって収縮して、段差面131aと孔125の内周面126との間に隙間ができ、基端部131を孔125から外側へ取り出すようにロックピンを回動可能となる。図8の中間状態のようにロックピン130を時計回りに回動させて、基端部131を孔125から取り外し、図7の解放状態まで遷移させる。次いで、図7の開放状態からロックピン130を段差面131a側に引っ張って、先端部132を溝115及び孔125から抜き出し、ロックピン130が内部空間Aから取り外される。
The procedure for removing the
本実施形態の作用、効果を説明する。本実施形態のロックピン130は金属製の基端部131と、基端部131の一端側に形成された弾性材料の先端部132と、を備える。
The operation and effect of this embodiment will be described. The
この構成により、ロックピン130は、金属製の基端部131と弾性材料の先端部132との二層構造という簡易な構造となるので、ロックピン130の製造容易性を向上できる。
With this configuration, the
また、本実施形態のロックピン130では、基端部131は短手方向に対向する底面133と上面134とを有し、ロックピン130の先端部132は、底面133から連続的に形成され、かつ、上面134より短手方向に突出する略円弧状の凸曲面132aを有する。つまり、凸曲面132aと上面134との間は段差がついている。
Further, in the
この構成により、上面134と底面133との間を連続的に接続するように凸曲面をつくった場合と比べて凸曲面132aの曲率半径を大きくでき、凸曲面132aの周方向の長さを増やせる。これにより、ロックピン130の先端を溝115の凹曲面115aに突き当てて回動させるときに、凸曲面132aと溝115の凹曲面115aとの接触面積を増やすことができ、ロックピン130を適切に回動方向に誘導でき、より安定した回動操作が可能となる。また、上面134が凸曲面132aの端部(突出部分135)よりも底面133側に凹んでいるので、図9に示すように、ロックピン130が内部空間Aに嵌合したときに溝115の深さを抑えつつ、基端部131が孔125より外側に突出するのを防止できる。また、図9に示すように、ロックピン130が内部空間Aに嵌合した状態では、上面134に対する凸曲面132aの突出部分135が孔125と溝115との隙間を塞ぐので、外部からの異物の進入を防止できる。
With this configuration, the radius of curvature of the convex
また、本実施形態のロックピン130において、基端部131は、先端部132とは反対側の他端に階段状に形成された段差面131aを有する。この構成により、ロックピン130を内部空間Aに嵌合したときにロックピン130を孔125の内周面126に係止でき、ロックピン130の孔125からの抜けを抑制でき、より安定してロックピン130を内部空間Aへ嵌合した状態を維持できる。
Further, in the
また、本実施形態のロックピン130において、先端部132の長手方向の寸法は、ロックピン130全体の寸法の30〜60%程度が好ましい。弾性材料の先端部132の寸法が長すぎると、外力に対して脆くなってロックピン130の耐久性に問題が生じる場合がある。また、先端部132の寸法が短すぎると、外力に対して弾性変形しにくくなってロックピン130の内部空間Aへの嵌入が困難になる場合があるためである。
Further, in the
また、このロックピン130を用いるツース100のロック構造は、ショベルのバケットに設けられる支持部材110と、支持部材110に脱着可能に取り付けられる取替部材120と、支持部材110と取替部材120とを連結固定するロックピン130と、を備え、ロックピン130は、金属製の基端部131と、ロックピン130の長手方向に沿って基端部131の一端側に形成された弾性材料の先端部132と、を備える。ロックピン130は、支持部材110と取替部材120とに取り付けられた状態で、長手方向が取替部材120の脱着方向に沿って配置され、取替部材120を支持部材110の方向へ押圧する力を発生する。
Further, the lock structure of the
特許文献1に記載される三層構造のロック部材は、ロック部材の挿入方向が、取替部材120の脱着方向と直交する方向(y方向またはz方向)であり、三層構造の積層方向もこの方向となる。ツース100の使用時に取替部材120が掘削物から受ける力は、取替部材120の先端が受け基端側に伝達される。このため、特許文献1のロック部材は、三層構造の境界面にせん断力が作用しやすくなるため、ロック部材の劣化が早まる虞がある。
In the lock member having the three-layer structure described in Patent Document 1, the insertion direction of the lock member is a direction (y direction or z direction) orthogonal to the attachment/detachment direction of the
これに対して本実施形態のロック構造では、ロックピン130の長手方向が取替部材120の脱着方向に沿う状態で嵌合されているので、ロックピン130は長手方向の圧縮力が作用し、取替部材120に基端側への力を伝達する。つまり、ロックピン130は短手方向の外力(せん断力)が基端部131と先端部132との境界面に作用しにくいので、ロックピン130の耐久性を向上できる。また、ロックピン130が取替部材120を支持部材110の方向へ押圧するので、取替部材120を支持部材110に確実に固定できる。
On the other hand, in the lock structure of the present embodiment, since the longitudinal direction of the
また、本実施形態のツース100は、ショベルのバケットに設けられる支持部材110と、支持部材110の先端の凸部111が挿入される凹部112が基端に設けられ、所定方向(x方向)に突出して延在する取替部材120と、取替部材120の延在方向と交差する側方(y方向)の位置にて支持部材110に設けられる溝115と、側方の位置にて取替部材120に設けられ、取替部材120が支持部材110に嵌合した状態において溝115の一部が露出するよう配置される孔125と、孔125及び溝115により形成される内部空間Aに嵌入され、取替部材120と支持部材110とを連結固定する、上記のロックピン130と、を備える。ロックピン130は、内部空間Aに嵌入された状態では、その長手方向が取替部材120の延在方向に沿って配置され、支持部材110の溝115を長手方向の一方側(先端側)に押圧し、取替部材120の孔125の内周面126を長手方向の他方側(基端側)に押圧する。
Further, the
この構成により、ロックピン130の長手方向が取替部材120の脱着方向に沿う状態でロックピン130が内部空間Aに嵌合されて、取替部材120と支持部材110とを連結固定するので、取替部材120が支持部材110に対して先端側に抜けるのをより強固に抑制できる。
With this configuration, the
また、本実施形態のツース100では、孔125及び溝115により形成される内部空間Aは、孔125から支持部材110の先端側へロックピン130を挿入し、ロックピン130の先端部132が最奥部に突き当たった状態で、先端部132を長手方向に押圧して弾性圧縮しつつ、先端部132を中心としてロックピン130を溝115の方向に回動させることによって、ロックピン130が嵌入されるよう形成される。
Further, in the
この構成により、ロックピン130は内部空間Aの最奥まで挿入して突き当て、その後に溝115側に倒して内部空間Aに嵌合されるので、ロックピン130は支持部材110の先端側の一方向にしか挿入できず、逆方向に挿入するなどの入れ間違いなど、ロックピン130の誤取付を防止できる。また、摩耗や劣化が早い弾性材料で形成される先端部132が内部空間Aの最奥に配置され、ロックピン130の外部に露出する部分は金属製の基端部131となるので、ロックピン130の劣化も抑制できる。
With this configuration, the
また、本実施形態のツース100では、ロックピン130は、溝115の底面115bの全域を塞ぐ形状で形成される。これにより、ロックピン130と溝115や孔125との隙間に異物が進入することを防止できるので、進入した異物によってロックピン130が摩耗するのを防止できる。また、ロックピン130と内部空間Aとの隙間に異物が入らないことによって、ロックピン130を内部空間Aから取り外しやすくできる。
Further, in the
また、本実施形態のツース100では、ロックピン130は、先端部132が孔125から外部に露出しないように内部空間Aに嵌合される。これにより、変形しやすく摩耗しやすい弾性材料で形成される先端部132が、外部に露出しないように保護できるので、ロックピン130の劣化を抑制できる。
Further, in the
また、本実施形態のツース100では、ロックピン130は、先端部132が長手方向に弾性圧縮した状態で内部空間Aに嵌入された後に、先端部132が弾性復帰してロックピン130の全長が伸びることによって、先端部132が支持部材110の溝115を長手方向の一方側(先端側)に押圧し、基端部131が、取替部材120の孔125の内周面126を長手方向の他方側(基端側)に押圧する。
Further, in the
この構成により、ロックピン130を内部空間A内でさらに溝115及び孔125との密着性を高めることができ、支持部材110の抜けと、内部空間Aへの異物混入をさらに抑制できる。
With this configuration, the
また、本実施形態のツース100では、ロックピン130は、先端部132とは反対側の基端部131の他端に階段状に形成された段差面131aを有し、孔125は、内周面のうちロックピン130の嵌合時に段差面131aと対向する面126に段差面131aと嵌合する段差形状が形成される。
Further, in the
この構成により、ロックピン130の内部空間Aへの嵌合の度合を作業者に容易に視認させることができる。例えば、作業者は、孔125の内周面126に対して、ロックピン130の段差面131aのどの段まで挿入されているかをみれば、ロックピン130をさらに溝115側へ押し込むことができるのか、または、ロックピン130が内部空間Aに完全に嵌合しているかなどを容易に把握できる。これにより、ロックピン130の取り付け作業の作業効率を向上できる。
With this configuration, the degree of fitting of the
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those obtained by those skilled in the art who appropriately change the design are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. The elements provided in each of the specific examples described above and the arrangement, conditions, shapes, and the like of the elements are not limited to those illustrated, but can be appropriately changed. The respective elements included in the above-described specific examples can be appropriately combined as long as there is no technical contradiction.
上記実施形態では、内部空間Aは、孔125から支持部材の先端側(x正方向)へロックピン130を挿入して回動させることで、ロックピン130を嵌入する構成を例示したが、ロックピン130の挿入方向が一方向であればよく、上記実施形態とは反対に、孔125から支持部材の基端側(x負方向)へロックピン130を挿入して回動させる構成でもよい。
In the above-described embodiment, the internal space A exemplifies a configuration in which the
上記実施形態では、アタッチメントの一例としてショベルのバケットに取り付けるツース100を例示したが、アタッチメントはツース100以外の物でもよいし、アタッチメントの取り付け対象は、例えば耕運機の爪の取り付け構造など、バケット以外の物に取り付ける構成でもよい。
In the above-described embodiment, the
100 ツース(アタッチメント)
110 支持部材
111 凸部
111a、111b 主面
112a、112b 第1支持面
113a、113b 第2支持面
114 凹状部
115 溝
115a 凹曲面
115b 底面
120 取替部材
120a、120b 主面
121 凹部
122a、122b 第1曲面
123a、123b 第2曲面
124 耳部
125 孔
126 孔の内周面
130 ロックピン
131 基端部
132 先端部
132a 凸曲面
A 内部空間
100 teeth (attachment)
110
131
Claims (14)
金属製の基端部と、
当該ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備える、
ロックピン。 A lock pin,
With a metal base end,
A distal end portion of an elastic material formed on one end side of the base end portion along the longitudinal direction of the lock pin,
Lock pin.
前記先端部は、前記底面から連続的に形成され、かつ、前記上面に対して前記短手方向に突出する略円弧状の凸曲面を有する、
請求項1に記載のロックピン。 The base end portion has a bottom surface and a top surface facing each other in the lateral direction,
The tip portion is formed continuously from the bottom surface, and has a substantially arcuate convex curved surface protruding in the lateral direction with respect to the top surface,
The lock pin according to claim 1.
請求項1または2に記載のロックピン。 The base end portion has a step surface formed stepwise at the other end opposite to the tip end portion,
The lock pin according to claim 1.
前記支持部材に脱着可能に取り付けられる取替部材と、
前記支持部材と前記取替部材とを連結固定するロックピンと、
を備え、
前記ロックピンは、
金属製の基端部と、前記ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備え、
前記支持部材と前記取替部材とに取り付けられた状態で、前記長手方向が前記取替部材の脱着方向に沿って配置され、前記取替部材を前記支持部材の方向へ押圧する力を発生する、
ロック構造。 A support member provided on the object,
A replacement member detachably attached to the support member;
A lock pin connecting and fixing the support member and the replacement member,
Equipped with
The lock pin is
A base end made of metal; and a tip end of an elastic material formed on one end side of the base end along the longitudinal direction of the lock pin,
The longitudinal direction is arranged along the attachment/detachment direction of the replacement member in a state of being attached to the support member and the replacement member, and a force for pressing the replacement member toward the support member is generated. ,
Lock structure.
前記対象物に設けられる支持部材と、
前記支持部材の先端の凸部が挿入される凹部が基端に設けられ、所定方向に突出して延在する取替部材と、
前記取替部材の延在方向と交差する側方の位置にて前記支持部材に設けられる溝と、
前記側方の位置にて前記取替部材に設けられ、前記取替部材が前記支持部材に嵌合した状態において前記溝の一部が露出するよう配置される孔と、
前記孔及び前記溝により形成される内部空間に嵌入され、前記取替部材と前記支持部材とを連結固定する、ロックピンと、
を備え、
前記ロックピンは、金属製の基端部と、前記ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備え、
前記ロックピンは、前記内部空間に嵌入された状態では、その長手方向が前記取替部材の延在方向に沿って配置され、前記支持部材の溝を前記長手方向の一方側に押圧し、前記取替部材の孔の内周面を前記長手方向の他方側に押圧する、
アタッチメント。 An attachment that can be attached to an object,
A support member provided on the object,
A replacement member provided with a recess at the base end into which the projection of the tip of the support member is inserted, and protruding and extending in a predetermined direction,
A groove provided in the support member at a lateral position that intersects the extending direction of the replacement member,
A hole provided in the replacement member at the lateral position, and arranged such that a part of the groove is exposed when the replacement member is fitted to the support member;
A lock pin fitted into an internal space formed by the hole and the groove, connecting and fixing the replacement member and the support member,
Equipped with
The lock pin includes a metal base end portion, and a distal end portion of an elastic material formed on one end side of the base end portion along the longitudinal direction of the lock pin,
When the lock pin is fitted in the internal space, the longitudinal direction thereof is arranged along the extending direction of the replacement member, and presses the groove of the support member to one side of the longitudinal direction, Pressing the inner peripheral surface of the hole of the replacement member to the other side in the longitudinal direction,
attachment.
前記孔から前記支持部材の先端側または基端側の一方へ前記ロックピンを挿入し、前記ロックピンの前記先端部が最奥部に突き当たった状態で、前記先端部を長手方向に押圧して弾性圧縮しつつ、前記先端部を中心として前記ロックピンを前記溝の方向に回動させることによって、前記ロックピンが嵌入されるよう形成される、
請求項5に記載のアタッチメント。 The internal space formed by the hole and the groove is
Insert the lock pin from the hole to one of the distal end side or the proximal end side of the support member, and press the distal end portion in the longitudinal direction with the distal end portion of the lock pin abutting the innermost portion. The elastic pin is formed so that the lock pin is fitted by rotating the lock pin in the direction of the groove while the elastic pin is being compressed.
The attachment according to claim 5.
前記孔は、溝の深いほうの端部が露出しない位置に配置され、
前記ロックピンの前記先端部は略円弧状の凸曲面を有し、
前記溝の深いほうの前記端部は、前記凸曲面と略同一の曲率半径で形成される凹曲面を有する、
請求項5または6に記載のアタッチメント。 The groove is formed in an inclined shape so that the front end side or the base end side of the support member is deep,
The hole is arranged at a position where the deeper end of the groove is not exposed,
The tip end portion of the lock pin has a substantially arc-shaped convex curved surface,
The deeper end of the groove has a concave curved surface formed with a radius of curvature substantially the same as the convex curved surface,
The attachment according to claim 5 or 6.
請求項5〜7のいずれか1項に記載のアタッチメント。 The lock pin is formed in a shape that covers the entire bottom surface of the groove.
The attachment according to any one of claims 5 to 7.
請求項5〜8のいずれか1項に記載のアタッチメント。 The lock pin is fitted into the internal space so that the tip portion is not exposed to the outside from the hole,
The attachment according to any one of claims 5 to 8.
前記溝は、前記支持部材の並設方向の両側に設けられる、
請求項5〜9のいずれか1項に記載のアタッチメント。 A plurality of the support members are arranged side by side on the object,
The groove is provided on both sides of the support member in the juxtaposed direction,
The attachment according to any one of claims 5 to 9.
請求項5〜10のいずれか1項に記載のアタッチメント。 The lock pin is inserted into the internal space in a state where the tip portion is elastically compressed in the longitudinal direction, and then the tip portion is elastically restored to extend the entire length of the lock pin, whereby the tip portion is The groove of the support member is pressed to the one side in the longitudinal direction, the base end part presses the inner peripheral surface of the hole of the replacement member to the other side in the longitudinal direction,
The attachment according to any one of claims 5 to 10.
前記孔は、内周面のうち前記ロックピンの嵌合時に前記段差面と対向する面に前記段差面と嵌合する段差形状が形成される、
請求項5〜11のいずれか1項に記載のアタッチメント。 The lock pin has a step surface formed stepwise on the other end of the base end portion on the side opposite to the tip end portion,
The hole has a stepped shape that is fitted to the stepped surface on a surface of the inner peripheral surface that faces the stepped surface when the lock pin is fitted.
The attachment according to any one of claims 5 to 11.
前記支持部材、前記取替部材、及び前記ロックピンは、前記バケットの掘削側の先端部分に設けられるツースを構成する、
請求項5〜12のいずれか1項に記載のアタッチメント。 The object is a shovel bucket,
The support member, the replacement member, and the lock pin constitute a tooth provided at a tip end portion of the bucket on the excavation side,
The attachment according to any one of claims 5 to 12.
前記支持部材の先端の凸部が挿入される凹部が基端に設けられ、所定方向に突出して延在する取替部材と、
前記取替部材の延在方向と交差する側方の位置にて前記支持部材に設けられる溝と、
前記側方の位置にて前記取替部材に設けられ、前記取替部材が前記支持部材に嵌合した状態において前記溝の一部が露出するよう配置される孔と、
前記孔及び前記溝により形成される内部空間に嵌入され、前記取替部材と前記支持部材とを連結固定する、ロックピンと、
を備えるアタッチメントのロック方法であって、
金属製の基端部と、前記ロックピンの長手方向に沿って前記基端部の一端側に形成された弾性材料の先端部と、を備える前記ロックピンを、前記孔から前記内部空間へ前記先端部が最奥部に突き当たるまで挿入するステップと、
前記先端部を長手方向に押圧して弾性圧縮しつつ、前記先端部を中心として前記ロックピンを前記溝の方向に回動させるステップと、
前記ロックピンが、前記長手方向が前記取替部材の脱着方向に沿って配置され、前記取替部材を前記支持部材の方向へ押圧する力を発生させて、前記支持部材と前記取替部材とに取り付けられるステップと、
を含むロック方法。 A support member provided on the object,
A replacement member provided with a recess at the base end into which the projection of the tip of the support member is inserted, and protruding and extending in a predetermined direction,
A groove provided in the support member at a lateral position that intersects the extending direction of the replacement member,
A hole provided in the replacement member at the lateral position, and arranged such that a part of the groove is exposed when the replacement member is fitted to the support member;
A lock pin fitted into an internal space formed by the hole and the groove, connecting and fixing the replacement member and the support member,
A method of locking an attachment, comprising:
The lock pin including a metal base end portion and a tip end portion of an elastic material formed on one end side of the base end portion along the longitudinal direction of the lock pin, the lock pin from the hole to the internal space Inserting until the tip hits the deepest part,
Pressing the tip in the longitudinal direction to elastically compress the tip and rotating the lock pin in the direction of the groove about the tip,
The lock pin is arranged such that the longitudinal direction is along the attachment/detachment direction of the replacement member, and generates a force that presses the replacement member toward the support member, and the support member and the replacement member. Attached to the
Locking method including.
Priority Applications (1)
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