JP3399788B2 - 掘削機の歯のための接ぎ手接合部 - Google Patents

掘削機の歯のための接ぎ手接合部

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は掘削機の歯のための
接ぎ手接合部の改良に関する。本発明の掘削機の歯のた
めの接ぎ手接合部は現在該接ぎ手接合部で起こっている
技術的諸問題の解決のため出願人が行った研究の成果で
ある。
【０００２】
【従来技術】公知のように、公共道路作業や類似業務の
配管、導管用の溝掘りその他多くの土木作業で、地面の
掘削作業用として大分類される各種の機械で掘削用歯が
使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】掘削機用歯が使用され
る困難な作業では掘削する地面への該歯の作動軸に対応
して、種々の方向の力が実際の歯に掛かるために該歯に
多様な応力が発生していることが示されている。更に土
と該歯との摩擦や、該歯と歯保持部間の摩擦によりかな
りの量の磨耗が生じると共に、使用に伴い部品間の遊び
の増加も避け難く付きまとって来る。
【０００４】特に該掘削用歯に印加される垂直応力は、
前部平坦面即ち安定化面及び側部固定用突起面によりア
ダプタ即ち歯保持部に伝達されるので、もしこれら両面
が完全に水平でなく楔型をしているなら、該垂直応力は
該掘削用歯を歯保持部から引き出そうとする水平分力を
有する力を該歯の各面上に印加すると共に、該歯を装着
位置に保持すべきピンに可成りの応力を掛ける結果にな
る。
【０００５】この問題は、圧縮による永久変形や掘削土
壌がもたらす研磨材の自然な影響により接触部品間の浸
食による消耗のために接触する掘削用歯の面と歯保持部
の面とが変形を続けるため次第に悪化することになる。
【０００６】同様に、掘削用歯内の横方向応力の発生が
該歯の僅かな横回転変位となり、支持面を有する前記側
部突起の後端の接触帯を通して該横方向応力に抵抗する
ことが必要になる。現在公知の掘削用歯ではこの磨耗を
著しく拡大する高い局部圧力を引き起こしている。
【０００７】本出願人が行っている研究は上記の問題の
解決を意図するものであり、現在公知の技術に関し顕著
な技術的改良を行う掘削機用歯を得るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は掘削用歯と歯保持部を結合する嵌合部が次
ぎの性質を有するような掘削機の歯のための接ぎ手を提
供することに基づいている。即ち
【０００９】１つには、該接ぎ手の結合ゾーンの上、下
面は１つの中央ゾーンと該中央ゾーンの各側に１つづつ
ある２つの側部ゾーンから構成されることを基礎として
おり、そのため掘削用歯と歯保持部間の遊びについては
前記側部ゾーンにおける遊びよりも中央ゾーンにおける
遊びを少なくしていることである。
【００１０】又１つには、歯の側方腹部と歯保持部の受
け入れ部間で一致する上、下ゾーン即ち上、下端が歯保
持部の向き合う壁の同じ構造に相嵌合する凸型横断構造
を持っており、例えばアーチ型の好ましくは半円管型の
構造を持っていることである。
【００１１】更に又１つには、該歯の腹部後端垂直部に
対応するゾーンは該腹部を受け入れる歯保持部の対応凹
部に対面型の面取り構造を持たせてあるので、横方向応
力に対しては前記後端ゾーンは可成りの大きさの該面取
り部により支えることが出来て単位面積当たりの圧力ひ
いては磨耗を減少出来ることである。
【００１２】更に理解するために、従来技術と本発明の
実施例を示す説明用図面を提供するが、本発明はこれら
に限定はされるものではない。
【００１３】
【実施例】従来型の掘削の歯のための接ぎ手は概略図１
乃至図４に図解するように、歯１及び歯保持部２を有し
ており、歯１の内部空洞部に歯保持部の突出部３が実質
的に嵌合する形で填っている。歯１は後部には、突起４
で図示されるような側部突起を各側に対応する形で有し
ており、該側部突起は歯保持部２の側部結合台座５内へ
導入されている。歯１の腹部の円滑な孔６には固定ピン
７が差し込まれている。該歯が垂直力８を受けると、該
歯の前部平坦面即ち安定化面９と該側部突起の嵌合面１
０により前記垂直力は歯保持部即ちアダプタ２に伝達さ
れる。該両面は構造的に水平方向と或る角度を持ってお
りその結果、発生した前記力の水平分力のために、該歯
保持部から該歯を押し出そうとする応力を生ずることに
なる。
【００１４】この効果は図２で更に明瞭に見られるが、
即ち垂直力８が歯尖端に掛かった時前記側部突起と相互
作用する安定化面のある接ぎ手突出部３の前部が磨耗し
ていると前記ピンに作用するベクター１１で示す水平分
力が増大し、図１で示すベクターよりずっと大きくなる
ことが分かる。この応力は該ピンを曲げ、磨耗のため該
歯を交換せねばならぬ時に該ピンを抜くことが難しくな
る。該歯や該ピンが砕けることも起こり得る。
【００１５】計画断面図を示す図３では図１及び図２の
前記状況における側部突起４及び４’のピン７への作用
を同じく明らかにしている。
【００１６】上記欠点とは別に、更に該側部突起の外側
方向への変位が発生するが、これは図４で詳細が分か
る。該図では該歯保持部突出部３の中核と前記側部突起
４及び４’が見られるが、上部表面１２及び１３と前記
側部突起の結合台座の下部に対応する１４及び１５に外
方へ向かう或る傾斜があると、該歯に作用する垂直応力
は、外側へ向かう水平分力となって該側部突起４及び
４’に印加され、該側部突起４及び４’を開こうとする
ことが無視出来ない。この効果は濡れた粘土質の土壌に
おいて更に顕著になる。
【００１７】図５乃至図１１は上記問題を解決する本発
明による掘削機の歯のための接ぎ手用接合部を示す図で
ある。
【００１８】該図から分かるように、本発明によれば、
歯保持部と歯の嵌合部の上、下両面は、該歯保持部１７
の突出部１６内に一体化されており、図４の１９で示す
前記歯１８の対応する入り口に挿入されるが、該上、下
両面は断面図１２で詳細が示されているように、中央面
２０と両側部面２１、２２から構成されている。なお該
図１２には上側中央部分２０と対応する側部部分２１、
２２のみでなく、対応する下側の中央部分２３と側部部
分２４、２５も示されている。本発明の１つの特徴は中
央部分２０及び２３と対応する歯の向き合う部分との遊
びが、側部部分２１及び２２や２４及び２５と、２６、
２７の番号の付いた下面を有する歯の相対する各面との
間の遊びより小さいことである。
【００１９】上記の方式によれば、一旦中央面が磨耗し
たり変形すると、側部面即ち２１及び２２が歯の対応面
と、又側部面２４及び２５が歯の対応面２６及び２７と
接触することになる。この状況で歯を交換すると下記の
兆候を示す直接接触の存在が観察されるのである。即ち
該接ぎ手の磨耗度合いが既に非常に甚だしく、磨耗過剰
の結果ピンの破砕や更に使用中の破損に進展する危険を
回避するため歯保持部の交換に及ぶか否か注意深く評価
せねばならぬことが分かるのである。
【００２０】該接ぎ手のもう１つの特徴が同様に図５及
び詳細には図１３の断面で現されているが、そこでは側
部突起２８及び２９は例えば側部突起２８には３０及び
３１で示す上部及び下部縁部を有しており、該縁部は曲
線型の横断面、好ましくは半円型の横断面をしており、
歯保持部上部の対応する３２及び３３の相符合する断面
の、即ち同曲率半径の断面と嵌合されることが分かる。
図１３から分かるように、該フランジと歯保持部１７の
相符合する形状の曲面部分の間には僅かながら逃がし部
分があり、側部突起２８の上部縁部で３４及び３５に示
すように、実質的に平坦で外側部分で非常に僅かな曲率
にしている。
【００２１】前記の方式により、次の結果を得る。即ち
該側部突起は外側又は内側に向けた横方向の動きが出来
ず、そのため安定化面からの応力にまともに対抗するこ
とになる。
【００２２】本発明のもう１つの特徴は、従来技術の断
面図である図３に比較した図１４で示される。図３で分
かるように、側部突起４及び４’の後部垂直縁部３８及
び３９は単に半径を小さくしているだけなので、該縁部
と歯保持部の受け面との間に生ずる圧力は非常に高く、
高磨耗の原因になっている。本発明で採用した解決策は
図１４で示されているが、ここでは側部突起３６及び３
７はその後端垂直内側縁部に面取り４０及び４１を施し
てあり、それらは図１４の下部で４２で示す面のような
同じ傾斜角を持つ平坦面と面している。こうすると、ベ
クトル４３で示す横方向力が発生して歯４４が接触点４
５で回転しようとした時、その応力は面取り４１と対応
する歯保持部の平坦面に印加されるので、面圧力が減少
し、その結果磨耗が減少する。図１５の詳細図で、側部
突起腹部３７の面取り４１と該面取りが作用する傾斜平
坦面４６が示されているが、可成りの幅の受圧面と圧力
の減少効果がこの図から分かる。
【００２３】図１６は別に提案する側部突起として４７
及び４８を示すがここでは主支持表面の滑らかな曲線構
造が歯保持部４９と共に示されている。この方式では５
０及び５１で示すアーチ型の接ぎ手ゾーンが用いられ
る。この場合前記側部突起腹部の上、下縁部の形状と歯
保持部の対応する溝は前記好ましい実施例で前述した曲
面状のものとは異なった構造を取り、直線部と曲線部を
結合したり、異なる曲率や不規則な曲率の曲線部の結合
などによる混合構造を取ることが出来て、全ての場合に
横方向応力を吸収する機能を果たすことが出来る。
【００２４】
【発明の効果】理解出来るように、本発明による掘削機
用歯接ぎ手の提供により、該接ぎ手の長寿命化を達成
し、更に磨耗状態の有効な予示を得て歯保持部のタイム
リーな交換を可能となり破砕を回避することにより、さ
らに高信頼性の作業状態を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】使用時発生するいくつかの問題を説明するため
の現在公知の接ぎ手接合部の縦断面図である。
【図２】使用時発生するいくつかの問題を説明するため
の現在公知の接ぎ手接合部の縦断面図である。
【図３】図１及び図２の実際の接ぎ手接合部の平面図で
ある。
【図４】前記接ぎ手の接合ピンに沿った横断面図であ
る。
【図５】本発明による接ぎ手の２つの主要部品を示す。
【図６】装着位置における掘削用歯と歯保持部を示す図
１と均等な斜視図である。
【図７】図２の側面図である。
【図８】本発明による接ぎ手の歯の側面図と平面図であ
る。
【図９】本発明による接ぎ手の歯の側面図と平面図であ
る。
【図１０】本発明による接ぎ手の歯保持部の側面図と平
面図である。
【図１１】本発明による接ぎ手の歯保持部の側面図と平
面図である。
【図１２】本発明による歯の接ぎ手を通じて、示された
平面における横断面図である。
【図１３】本発明による歯の接ぎ手を通じて、示された
平面における横断面図である。
【図１４】前記歯と前記歯保持部間の接ぎ手を示す中間
面における断面図である
【図１５】図１４に示した円Ｏに囲まれた部分の拡大詳
細図である。
【図１６】本発明の別の実施例の断面詳細図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】掘削機用の歯であって、当該歯の継ぎ手接
    合部において、 前記歯用の保持部は、前記歯に設けられた空洞部すなわ
    ちはめ込み口に嵌合される突出部を有し、 前記歯はその後端部の延長上に側部突起を有し、前記側
    部突起は前記保持部に設けられた前記側部突起に対応す
    る側部突起用台座にはめ込まれると共に、結合ピンがこ
    れらを横断し、 前記歯と前記保持部との噛み合い部となる接触面におい
    ては、 前記保持部の前記突出部における安定化面を画成する上
    面および下面は、略平坦な中央面と前記中央面の両側に
    設けられた他の二平面とを有して、前記中央面と前記歯
    においてこれと対応する対向面との間の間隔は、前記他
    の二平面と前記歯の空洞部においてこれら各々と対応す
    る対向面との間の間隔より狭く、 前記歯の前記側部突起における後端分の上下は凸型の横
    断構造を有し、前記横断構造は前記保持部においてこれ
    らと対向する面に設けられた均等な構造と組み合わせら
    れ、 前記歯において前記結合ピンが横断する前記側部突起に
    おける垂直後端分の内側は、前記保持部における対向面
    と一致する形状から成る面を有し、当該面は、前記歯に
    対して横方向圧力が付加される場合に、より高い支持力
    を有した面を生じさせるという技術的特徴を有すること
    によって特徴づけられる掘削機用の歯。
  2. 【請求項２】前記歯を前記保持部に対して結合するため
    に用いられる前記側部突起における上下面に設けられた
    前記凸型の横断構造は、アーチ形の横断形状を有するこ
    とを特徴とする請求項１記載の掘削機用の歯。
  3. 【請求項３】前記歯を前記保持部に対して結合するため
    に用いられる前記側部突起における上下面に設けられた
    前記凸型の横断構造は、直線領域とアーチ形とに基づい
    たこれらの混合からなる断面を有することを特徴とする
    請求項１記載の掘削機用の歯。
  4. 【請求項４】前記側部突起における垂直後端部の内側に
    形成され、且つ前記保持部における対向面と対応する面
    は、平坦な形状を有することを特徴とする請求項１記載
    の掘削機用の歯。
  5. 【請求項５】前記平坦な形状を有する面は、前記端部に
    おいて平坦且つ均一な面取り形状を有することを特徴と
    する請求項４記載の掘削機用の歯。
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