JP3573339B2 - 掘削機の歯の結合のための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、掘削機械のバケットに適用可能な掘削機の歯を結合する器具に、概して同様のタイプの土工機械の稼働作業端に関する。
【０００２】
土、岩石などの材料を除去する土木工学作業の機械類は、概ねいわゆる掘削機のバケットに稼働端を有し、これは機械の支持および移動ギアに固定された特定形状の開放容器であり、別の場所に輸送するか、例えば溝を切り開く場合に、その後に置き換えるために単に除去した土塊および石を廃棄するため、土塊や土および多少ばらばらの石を前端によって除去し、ばらばらの材料をバケットに収集したりする機能を有する。
【０００３】
土や石は非常に摩耗性の特徴を有し、それと接触することで高度に摩耗するので、掘削機のバケットなどには、稼働端に重大な問題がある。そのため、掘削機または同様の機械の稼働端には着脱式の歯を装備する必要があり、これは土や石の塊と直接接触することによって摩耗の大きい部分を負担する取外し可能な構成要素であり、したがって非常に迅速に摩耗する部品である。前記歯は、非常に頻繁に交換できる部品であり、掘削機械などの頻繁に交換する部品であるので、歯の機械化を阻止する必要がないよう、価格が比較的低くするとよいという事実により、ある程度矛盾する特徴を組み合わせなければならず、高張力鋼の鋳造または鍛造により単純に製造できるとよい。他の矛盾する特徴は、歯のキャリアと歯との対面領域の遊びを可能な限り回避するよう十分に調節した状態で、設置すべき掘削機などのバケットの稼働端に配置された歯のキャリアに、歯を装着する必要がある、ということである。というのは、前記領域では遊びの発生が回避できず、その結果、歯と歯キャリアの間の特定の接触ポイントにおける応力が増加し、局所的な摩耗がさらに増大して、最終的に部品が破損し、上述した摩耗減少の抑制の程度に応じて、摩耗部品、つまり歯を交換する頻度が異なることになる。
【０００４】
現在、掘削機の歯と歯キャリアとの間の結合には多くのタイプが知られているが、これは全て、矛盾した状態を満たし、前記構成要素が過酷な作業に曝されるとすると、歯の寿命、および歯キャリアの寿命が妥当に長くなるため歯キャリアの過度な摩耗の回避という点で、理想的解決策と見なされるものに対して欠点を呈する。
【０００５】
米国特許第５５６１９２５号は、歯の受口とかみ合うノーズ部分が平坦な端面によって相互接続された平行面を有する、歯アセンブリおよび保持機構について言及している。
米国特許第４６２５４３９号は、摩耗部品がホルダーに直接載る楔によって歯が固定されたノーズ部分を備えた掘削歯保持手段について言及している。
【０００６】
しかし、前記特許のいずれも、本発明の特徴となる二重逆転あり継ぎ構造を開示していない。
掘削機の歯の結合特徴を改善し、組立の迅速化、および歯と歯キャリアの間に確実かつ耐久性のある結合を達成するため、本特許出願の発明者は調査および試験を実施し、その結果、使用時の性能が改善された掘削機の歯の結合が得られた。
【０００７】
本発明の主題である掘削機の歯などの結合は、歯キャリアの縦軸に対してほぼ軸方向に配向された歯キャリアの前面の突起を有し、歯結合領域の断面が、開始領域から自由端への減少する断面を有し、歯キャリアと歯との間の接触領域と、保持割ピンの配置との組合せを特徴とし、したがって歯と歯キャリアとの間に密接な結合が獲得され、確実に締め付け、局所的摩耗を減少させる目的で、２つの結合構成要素の間には多くの接触領域があり、歯に生じる応力が歯と歯キャリアとの間の楔および対合を強化する傾向があるよう、接触領域の角度が配置されるタイプである。この結果を獲得するため、歯を歯キャリアと結合する領域は、基本的に２つの逆転するあり継ぎ輪郭を接合することによって構成された構造を有し、第１端領域のあり継ぎは第２端領域のあり継ぎに対して逆転し、それぞれ開始領域と歯キャリアのいわゆる「ノーズ」の自由端または先端とに対応する。これは、わずかに凸状の構造で補完され、これは歯キャリアの基部またはノーズの開始部と均一の区間を有するその突起または端部との間にある接合部の上部領域全体にわたる。歯キャリアのノーズの上湾曲部分とその基部との接合領域は、狭い平坦な横断領域を有する。歯キャリアのノーズの側面は、切子面の形態をとり、その１つは一定区間の前突起に対応し、別の面は側面に対応し、平坦またはゆるやかに湾曲して、凸面が外側を向く。
【０００８】
この配置構成で、歯キャリアのノーズの機械的強度が非常に上がり、とりわけ通常の操作では、現在知られている歯キャリアで繰り返される問題となっている歯の突出し傾向を生じる応力が発生しないという結果が獲得される。特に、歯キャリアのノーズ上面の、凸面が外側を向いてわずかに湾曲した構造により、歯と歯キャリアが非常に効率的に結合されるばかりでなく、歯キャリアのノーズの断面が増加し、したがって後者の機械的強度が上がる。
【０００９】
本発明の器具は、同様に、歯を歯キャリアに保持する新タイプの割ピンを特徴とし、これは簡単に導入され、非常に外しにくいことによって識別され、基本的に平坦で概ね平行六面体の構造の割ピン本体を備え、その中間サイズの面の１つは広いさねはぎを有し、これに、特殊ゴムの加硫処置によってインサートが接合され、これは導入後に歯キャリアの相補的形状の座に導入するよう意図された丸い横端を備えた小さい横方向突起を担持する。
さらに理解するために、説明的であるが非制限的な例により、本発明の好ましい実施形態の図が添付される。
【００１０】
図で示すように、本発明の主題である掘削機の歯を結合するのは、掘削機バケットの端と結合するよう意図されたフォーク様部分１と、領域１の背面３から突き出して、図１２、図１４、図１５および図１６で４と指示された掘削機の歯を受けるよう意図された領域２とを有する。
【００１１】
掘削機をバケットに結合する領域１はフォーク形であり、上部アーム５および下部アーム６は、掘削機バケットの端を受けるよう意図された平坦領域７および８によって確定された窪みによって分離され、平面では結合２の開始領域３から自由端９に向かって減少する断面を有し、上部アーム５は平坦な側面１０および１１も有する。
【００１２】
歯結合突起２は連続する領域の組合せを有し、これは基本的に、図３から図１１で見られるように、基本的に２つの逆転したあり継ぎによって構成された構造で確定される。つまり、第１端領域でのあり継ぎが第２端領域でのあり継ぎに対して逆転し、それぞれ歯の開始領域１２と歯キャリアの突起１４の端部１３に相当し、これはそれぞれ歯４の空隙と相補的である。前記突起１４は、提供された断面で図示されるように、その長さを通して一定の断面を有する。そのため、歯キャリア２のノーズの側面は、穏やかに区別された２つの切子面によってほぼ形成され、したがって側面の一方はそれぞれ、歯キャリアのノーズの本体の面１５および一定断面１４が終了する平坦面１６とに対応する。他方の側面１７は、同様の特徴を有し、ほぼ垂直な構成１８に広い窪みを有し、これは割ピン１９を受けるよう意図され、図１５に詳細が図示されている。
【００１３】
歯キャリアのノーズの上面２０は、凸面が外側に向いた概ね湾曲の形状を有し、突起１４の内端を歯キャリアの本体１へと、図１および図１３の２１で指示された前記本体との接合領域にある小さい平坦領域によって接合する。
【００１４】
側面１５および１７は平坦でも、凸面が外側を向いた湾曲状でもよい。
図示された形状を有する歯キャリアのノーズの構造により、強度を非常に上げることが可能であり、それと同時に現在知られている掘削機の歯の装着で繰り返し発生する歯の排出反応を解消する。
【００１５】
図１２および図１５で観察されるように、割ピン１９は平坦な直線で概ね平行六面体の構造を有し、小さい方の側部に窪み２２を有して、これは加硫処理コーティング２３によって丸い端を設けた側部突起２５を担持する直線インサート２４と結合し、これは歯キャリアのノーズの相補的形状の窪みと噛み合う。
【００１６】
したがって、この割ピンの構成により、溝へ縦方向に圧縮して簡単に導入することと、歯キャリアのノーズ内にこれを十分に保持することとの両方が可能になる。加硫処理ゴムの接合部分の存在により、引き抜きも容易になる。
【００１７】
以上で説明した配置構成により、本発明の主題である掘削機の歯の結合器具は、遊びを最小にして全ての結合領域に歯を装着することを可能にし、さらに局所的摩耗を減少させるため、接触領域を多くすることができ、歯キャリアに対する歯の排出方向における力の成分を減少させる。
【００１８】
明白であるように、本発明は歯ホルダ、さらにこれに適合する歯を対象とし、これはかみ合っている管状ホルダの形態と結合する形態を有し、結合器具を受ける空隙を備える。
割ピンの特徴も、割ピンの組立および分解の容易さ、およびその高い保持力の両方について非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により作成された歯キャリアの側面図である。
【図２】本発明により作成された歯キャリアの平面図である。
【図３】図１に示す断面を通した断面図である。
【図４】図１に示す断面を通した断面図である。
【図５】図１に示す断面を通した断面図である。
【図６】図１に示す断面を通した断面図である。
【図７】図１に示す断面を通した断面図である。
【図８】図１に示す断面を通した断面図である。
【図９】図１に示す断面を通した断面図である。
【図１０】図１に示す断面を通した断面図である。
【図１１】図１に示す断面を通した断面図である。
【図１２】図示した断面を通した断面図である。
【図１３】図示した断面を通した断面図である。
【図１４】歯および歯キャリアのアセンブリの平面図である。
【図１５】図示された歯および歯キャリアのアセンブリの垂直面における縦断面図である。
【図１６】組み立てた場合の歯および歯キャリアのアセンブリの斜視図である。

Claims (21)

1. 自由端（１３）に向かって断面が少なくとも部分的に減少する突起部分（２）を有する歯（４）を担持するため、土および岩石などの材料を移動させる機械のバケットに接続される歯キャリアで、前記突起部分が前記歯の空隙に少なくとも部分的に配置するよう意図された歯キャリアであって、突起部分の２つの端領域（１２，１４）がそれぞれ、実質的に平行台形の断面を有し、突起部分を歯キャリア本体に接続する前記端領域の第１（１２）が、底部に台形の２つの平行な辺のうち長い方を有し、突起部分の自由端（１３）を形成する前記端領域の第２（１４）が、頂部に台形の２つの平行な辺のうち長い方を有することを特徴とする歯キャリア。
2. 平行な辺間の距離は、台形の第１端領域（１２）の方が台形の第２端領域（１４）より大きいことを特徴とする請求項１に記載の歯キャリア。
3. 第１端領域（１２）の平行台形の上辺は、垂直方向において、第２端領域（１４）の平行台形の上辺より上に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の歯キャリア。
4. 第１端領域（１２）における平行台形の下辺が、第２端領域（１４）における平行台形の下辺と垂直方向でほぼ同じレベルに位置することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の歯キャリア。
5. 平行台形の形状およびそのサイズが、突起部分（２）の第２端領域（１４）で一定であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の歯キャリア。
6. 表面が第１および第２端領域で前記平行台形の上辺と接続する突起部分（２）の上面（２０）が、凸形状を有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載の歯キャリア。
7. 表面が第１および第２端領域で前記平行台形の下辺と接続する突起部分（２）の下面が、ほぼ平坦な形状を有することを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の歯キャリア。
8. 突起部分（２）の側部がそれぞれ、切子面を有していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の歯キャリア。
9. 突起部分（２）の側部の少なくとも１つが、歯を歯キャリアの所望の位置に保持するため、保持ピン（１９）を受ける窪み（１８）を有することを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の歯キャリア。
10. ピン用の窪み（１８）がほぼ垂直方向に延在することを特徴とする請求項９に記載の歯キャリア。
11. 前記窪み（１８）に、ピンの入口から距離のある箇所で拡張領域を設け、拡張領域は、前記ピン（１９）のロック部材（２４、２５）を受けるような構成であり、この拡張領域は、前記ピンの横断方向にてロック部材（２４、２５）が突出できるように配置されることを特徴とする請求項９または１０に記載の歯キャリア。
12. 歯キャリア本体の端面である垂直面（３）から突出部分（２）が突き出していることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項に記載の歯キャリア。
13. 土および岩石などの材料を移動させる機械の歯キャリアに接続される歯（４）で、歯は歯キャリアの突出部分の少なくとも一部を受ける空隙を有し、前記空隙は、その口から内端に向かって少なくとも部分的に減少する断面を有する歯であって、空隙の２つの端領域がそれぞれ、ほぼ平行台形の断面形状を有し、空隙の口を形成する前記端領域の第１が、その底部で台形の２つの平行な辺の長い方を有し、空隙の内端の近傍にある前記端領域の第２が、その頂部で台形の２つの平行な辺の長い方を有することを特徴とする歯。
14. 平行な辺間の距離が、台形の第１端領域で、台形の第２端領域より長いことを特徴とする請求項１３に記載の歯。
15. 第１端領域の平行台形の上辺が、第２端領域の平行台形の上辺から垂直方向で、ある距離だけ上に位置することを特徴とする請求項１３または１４に記載の歯。
16. 第１端領域の平行台形の下辺が、第２端領域の平行台形の下辺とほぼ同じ垂直レベルに位置することを特徴とする請求項１３から１５いずれか１項に記載の歯。
17. 平行台形の形状およびその断面サイズが、空隙の第２端領域で一定であることを特徴とする請求項１３から１６いずれか１項に記載の歯。
18. 空隙を画定し、前記平行台形の上辺に接続する上面が、凹形状を有することを特徴とする請求項１３から１７いずれか１項に記載の歯。
19. 空隙を画定し、第１および第２端領域で前記平行台形の下辺と接続する下面が、ほぼ平坦な形状を有することを特徴とする請求項１３から１８いずれか１項に記載の歯。
20. 空隙を画定する側部がそれぞれ、その上面（４）側の領域に、切子面に対応するようなほぼ平坦な面を有していることを特徴とする請求項１３から１９いずれか１項に記載の歯。
21. 土および岩石などの材料を移動させる機械のバケットの歯システムで、前記バケットに接続すべき請求項１から１２いずれか１項に記載の歯キャリアと、前記歯キャリアに接続すべき請求項１３から２０いずれか１項に記載の対応する歯とを備える歯システム。

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