JP2596106B2 - 複合掘削ツース - Google Patents

複合掘削ツース

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JP2596106B2 JP63327757A JP32775788A JP2596106B2 JP 2596106 B2 JP2596106 B2 JP 2596106B2 JP 63327757 A JP63327757 A JP 63327757A JP 32775788 A JP32775788 A JP 32775788A JP 2596106 B2 JP2596106 B2 JP 2596106B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、建設機械のバケットツースやリッパポイ
ント等の掘削ツースに関するものである。
［従来の技術］ 一般的に、油圧ショベルやブルドーザ等、土砂の掘削
を行なう建設機械では、バケットやリッパの先端部にバ
ケットツースやリッパポイント等が着脱可能に装着され
ている。
このバケットツースやリッパポイントは、土砂との摩
擦が激しく、摩耗による損消が甚だしいため消耗部品と
して交換されるようになってはいるものの、頻繁な交換
は作業能率を低下させると共に、部品代も蒿むことか
ら、従来より種々の改良が施こされている。
まず、その第１番目になされた改良は母材即ち、掘削
ツースそのものの耐摩耗性を向上させることであるが、
母材の材質のみで対処しようとした場合、 母材の耐摩耗性を向上させるために高硬度にすると
靭性が低下するので衝撃に対して弱くなり割れが発生す
る。
母材自体を耐摩耗性の高い合金材料とすると製造コ
ストが非常に高くなる。
母材の耐摩耗性を高めるために、耐摩耗合金材料を
多く添加しようとした場合、鋳造技術上の制限から一定
量以上の耐摩耗合金材料の添加には無理がある。
等の問題点があり、母材の材質のみからの対応では十分
満足のいく成果は得られないのが実情である。
そこで、必要部分にのみ耐摩耗性を付する手段が考え
られており、かつ、そのための手段としてすでに次の様
な提案がなされている。
ａ 鋳型にセットした母材に、該母材に予め穿設した穴
に耐摩耗性の高い溶融金属を注入したもの。（特開昭49
−86223号公報）或いは、溶接性の良好な母材に、溶接
法により耐摩耗性金属材料を盛金したもの。（特開昭53
−100603号公報） ｂ 予め差込口を形成した母材に耐摩耗性の高い超硬合
金等のチップを埋込んだもの。（実開昭49−5202号公
報，特開昭49−58602号公報，同54−152301号公報，同6
2−99527号公報） ｃ 材質の異なる複数の素材を順次積層して一体に接合
したもの。（実開昭51−69401号公報，特開昭56−12243
6号公報） ｄ 掘削ツースの刃先或いは全体に超硬粒子や超硬合金
製ピースをマトリックス状に鋳ぐるみしたもの。（特開
昭57−2804号公報，同54−75801号公報，実開昭61−190
353号公報） ｅ 予め成形した耐摩耗製部材の少くとも一部が母材の
表面に現われるように鋳型内に配置し、その耐摩耗性材
料の周囲に母材を注入して鋳ぐるみしたもの。（特開昭
56−121766号公報，同59−218255号公報） ［発明が解決しようとする課題］ 前記したａ項の注入或いは盛金又はｂ項の埋込みによ
って製造した掘削ツースは、母材と耐摩耗性材料との密
着性が悪く、使用中に耐摩耗性材料が欠落する。
ｃ項の積層接合による掘削ツースは、一体的に接合す
るために多くの工数がかかると共に、接合後、溶接歪等
の応力除去のための熱処理が必要である。
ｄ項のマトリックス状に耐摩耗性材料を鋳ぐるみした
掘削ツースは、使用によりツースが摩耗すると超硬粒子
が剥出しになり容易に欠落してしまい折角埋込んだ超硬
粒子の性質を十分生かせない。
更に、ｅ硬の耐摩耗性材料を鋳ぐるみした掘削ツース
は、母材の表面まで耐摩耗性材料が延出しており、耐摩
耗性材料に対する母材の冷却速度が表面と中心部では異
なるため、耐摩耗性材料と母材との融合が不良となると
共に、耐摩耗性材料の熱による膨張・収縮による割れが
発生する。
しかも、特開昭59−218255号公報に記載のものでは、
刃先部に掘削方向と直交するように棒状の耐摩耗性材料
が埋設されているため、該材料に掘削による曲げ力が作
用して折損するおそれがある。
また、実開昭56−121766号公報に記載のものでは、中
央部から上・下両面或いは上面から下面に向って複数の
附体部が延出しており、母材と耐摩耗材料との耐摩耗性
の差が大きいと耐摩耗性材料のみが残り、刃先に幅方の
凹凸が生じ掘削抵抗が大きくなると共に、残った凸部に
は、掘削による曲げ力が作用して折損する。等の不具合
を免れない。
［課題を解決するための手段］ この発明は、取付部から刃先に向って先細りとした掘
削ツースの中央部に、刃先から取付部に向って少くとも
ツースの摩耗による使用限界まで、複数条の短冊状或い
は短片群を縦列配置した耐摩耗性材料を鋳ぐるみによっ
て埋設したことを特徴とするものである。
［作用］ 本発明による複合掘削ツースは、耐摩耗性材料と母材
との融合性が高いと共に、使用によってツースが摩耗す
る際にも母材と耐摩耗性材料が一体的に楔状のなめらか
な先細り形状を維持したまま摩耗するので、耐摩耗性材
料のみが剥出しになって掘削による曲げ力によって折損
することがないと共に、刃先形状は常になめらかな楔状
であるから掘削効率を低下させることもない。
［実施例］ 以下、図面に示した実施例に沿い説明する。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。
同図において、掘削ツース本体１は側面視楔状に形成
されており、基端部には、図示しないバケットやリッパ
に挿入する挿入穴２が形成されており、かつ、該穴２と
略直交するように固定ピン挿入孔３が穿設されている。
この掘削ツース本体１の中央部には、該ツース本体１
の幅方向に３条短冊状の耐摩耗性材料４が鋳ぐるみによ
って埋設されている。
この耐摩耗性材料４は、白鋳鉄，高Cr鋳鉄,Cr−Mo系
鋳鉄又は鋳鋼,Cr−Ni−Mo系鋳鉄又は鋳鋼,Cr−Mo−Ｖ系
鋳鉄又は鋳鋼,Cr−Mo−Ｖ−Ｗ系鋳鉄又は鋳鋼或いは超
硬合金，アルミナ又はシリコニア等の耐摩耗性セラミッ
クス等、一般的に使用される低合金鋳鋼等の母材よりも
耐摩耗性材料の鋳から任意に選択される。
この他摩耗性材料４は、掘削ツース本体１の幅方向両
側の方が中央部よりも密度が高くなるように、中央部の
耐摩耗性材料４よりも幅方向両側の耐摩耗性材料４を広
幅或いは肉厚のものを選択するのが望ましい。
また、この耐摩耗性材料４は掘削ツース本体１の刃先
からツースが摩耗して使用できなくなる使用限界線５ま
で埋設されている。
６は耐摩耗性材料４を鋳ぐるみする際の相対関係を維
持するためのつなぎ材、７は耐摩耗性材料４を鋳ぐるみ
時に図示しない鋳型内に保持するための固定座である。
第3,4図及び第5,6図は、夫々本発明の異なる他の実施
例を示すものであるが、基本的には第1,2図の実施例と
同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して説
明は割愛し、相違点についてのみ説明する。
第3,4図に示した実施例は、短冊状の耐摩耗性材料４
の幅を狭くして埋設枚数を増やしたものである。
また、第5,6図に示した実施例は、短冊状の耐摩耗性
材料４に代え、多数の小短片４′を用いてこれを縦列配
置したものである。
この場合、鋳ぐるみに際して小短片４′間の相対位置
を確保するために短片群を予め金網８でくるみ、この金
網の端部を図示しない鋳型の内部側壁に設けた襞又は溝
状の固定座に保持している。小短片４′の形状は第７図
に示す如く、長方形，細長十字形或いは波板状等厚さに
対して、長さの方が長いものであればよい。
［発明の効果］ 本発明によれば、母材の中央部に耐摩耗性材料を完全
に鋳ぐるみして埋設しているので、耐摩耗性材料と母材
との一体化が図られ、耐摩耗性材料が熱による膨張・収
縮により割れることがない。
また、耐摩耗性材料は掘削ツール本体の中央部に側面
視略直線状に配置しているので、掘削ツースは摩耗して
もなめらかな楔状を維持するので、埋設した耐摩耗性材
料が掘削の抵抗となったり、突出した耐摩耗性材料に曲
げ力がかかり折損することもない。
しかも、耐摩耗性材料を幅方向両端を密に埋設するこ
とにより、刃先両端部の摩耗曲率を小さく維持すること
ができるので、掘削効率の向上も図り得る等の効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第６図は本発明の複合掘削ツースの実施例を
示すもので、第1,3,5図は夫々異なる実施例を示す平面
図、第2,4,6図は同側面図、第７図は耐摩耗性短片材料
の形状を示す概略図、第８図及び第９図は従来の掘削ツ
ースの一例を示す図で第８図は平面図、第９図は側面図
である。 １……掘削ツース本体、２……挿入穴 ３……固定ピン挿入孔、４……耐摩耗性材料 ５……（摩耗による）使用限界線

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】取付部から刃先に向って先細りとした掘削
    ツースの中央部に、刃先から取付部に向って少くともツ
    ースの摩耗による使用限界まで複数条の耐摩耗性材料を
    鋳ぐるみにより埋設したことを特徴とする複合掘削ツー
    ス。
  2. 【請求項２】複数条の耐摩耗性材料を短冊状としたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の複合掘削ツ
    ース。
  3. 【請求項３】複数条の耐摩耗性材料を間隔を置いて縦列
    配置した短片群としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載の複合掘削ツース。
  4. 【請求項４】ツースの幅方向中央部より両端部の母材に
    対する耐摩耗性材料の比率を高くしたことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項乃至第３項に記載の複合掘削ツー
    ス。
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