JP5764267B2 - 掘削装置のリップへの損耗部材の取り付け - Google Patents

Description

本開示は、一般に、掘削装置との関連で用いられる装置及び実施される作業に関し、以下で説明される一例において、より具体的には、掘削装置のリップへの損耗部材の改良された取り付けを提供する。

掘削装置のリップは、掘削する材料に嵌入することに起因して、損傷又は損耗することがある。リップを損耗から保護することは重要であり、従って、リップの前縁部に損耗部材を取り付けることが一般的な方法である。掘削装置のリップへの損耗部材の取り付けの技術分野において、改良が継続的に必要であることが理解されるであろう。

本開示において、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける技術分野に改良をもたらすシステム及び方法が提供される。以下で説明される一例では、付勢装置が損耗部材をリップに弾性的に押し付けて維持する。以下で説明される別の例では、付勢装置を圧縮するために、締め付け具がロック装置を通してねじ込まれる。

掘削装置に使用するための取り付けシステムを以下に説明する。一例において、システムは、掘削装置のリップに損耗部材を固定するリテーナを含むことができ、リテーナはリップに固定して取り付けられる。付勢装置は、リテーナ内に保持される。付勢装置は、損耗部材をリップに向けて付勢する。

掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法も、当技術分野に提供される。本方法は、リップに固定して取り付けられたリテーナ内に付勢装置を取り付け、次いで、リップ上に損耗部材を位置決めすることを含むことができる。

別の取り付けシステムを以下に説明する。一例において、掘削装置のリップに損耗部材を固定するリテーナを、リップに固定して取り付ける。付勢装置は、損耗部材をリップに向かって付勢する。ロック装置は、損耗部材を通って延びる。付勢装置は、リテーナとロック装置との間で圧縮される。

掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける別の方法は、損耗部材をリップ上に位置決めするステップと、次いで損耗部材からロック装置を延ばすステップと、次いで付勢装置を、ロック装置とリップ上に固定して取り付けられたリテーナとの間で圧縮するステップとを含むことができる。

これら及び他の特徴、利点、並びに利点は、以下の本開示の代表的な実施形態の詳細な説明、及び、種々の図面の中で類似の要素を同一の参照符号を用いて示す添付図面を慎重に検討すると、当業者には明らかになるであろう。

本開示の原理を実施する掘削装置の代表的な斜視図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 本開示の原理を実施する、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法における取り付けシステム及びステップの代表的な図である。 取り付けシステムの別の例の代表的な断面図である。

本開示の原理を実施する掘削装置１０及び関連した方法が、図１に代表的に示される。しかしながら、装置１０及び方法は、本開示の原理の実際の応用の単なる一例にすぎず、他の多岐にわたる例が可能であることを明確に理解されたい。従って、本開示の範囲は、本明細書で説明される及び／又は図面に示される装置１０及び方法の詳細には全く限定されるものではない。

図１の例において、装置１０は、ケーブル式ショベルの「ディッパー」又は「バケット」として知られる型式の装置であるが、本開示の原理は、他の型式の掘削装置で用い得ることを明確に理解されたい。実際に、本開示の原理は、任意の型式の掘削装置への損耗部材の取り付けを改良するために使用することができる。

図１の図において、装置１０は、装置の地面嵌入側が明確に見えるように回転されている。この視点から、地面に突き刺すための複数の歯１２が装置１０に取り付けられているのを見ることができる。

歯１２は、典型的に、装置１０の使用中に、急速に損耗、又は他の場合は損傷するため、歯の交換は、便利に、経済的に、迅速に、且つ安全に実施する必要がある。この目標は、装置１０のリップ１６の前縁部に歯１２を解放可能に固定する、特別に構成されたアダプタ１４を使用することによって達成される。

アダプタ１４は、装置１０の地面嵌入リップ１６を保護する損耗部材の例である。損耗部材の他の例として、アダプタ１４の間でリップ１６の前縁部を包み込むシュラウド（側板）１８が挙げられる。さらに別の例では、独立したアダプタ１４を使用することなく、リップ１６に歯１２を取り付けることができ、この場合、歯自体がリップを保護するための損耗部材として機能することができる。本開示の範囲から逸脱せずに、任意の型式の損耗部材を使用することができる。

さらに図２及び図３を参照すると、掘削装置のリップに損耗部材を取り付けるための取り付けシステム２０及び関連した方法が代表的に示される。システム２０は、以下では、装置１０に損耗部材２２（図２及び図３には図示せず、図６−図１１を参照）を取り付けるために使用されるものとして示すが、本システムは、他の型式の掘削装置のリップに他の型式の損耗部材を取り付けるために使用できることを明確に理解する必要があり、従って本開示の範囲は、図面に示され且つ以下で説明するシステムの詳細に全く限定されるものではない。

図２及び図３に、リップ１６にリテーナ２４を固定して取り付けるための最初のステップを示す。この例では、リテーナ２４は、リップ１６の上側２６に、リップの前方地面嵌入縁２８から離間して固定される。

他の例では、１つ以上のリテーナ２４を使用することができ、リテーナは、リップ１６の下側又は垂直側に固定することができ、リテーナは、前縁部２８において、又はこれに対して固定することができる。従って、本開示の範囲から逸脱することなく、リテーナ２４及びそのリップ１６上での位置決めの詳細は変更することができる。

リテーナ２４は、溶接により、締め付け具（例えば、ボルト、リベット等）を用いて、又は他のいずれかの適切な手段により、リップ１６に固定することができる。好ましくは、リテーナ２４は、掘削作業中に印加される力に抵抗できるように、リップ１６に固定して取り付けられる。リテーナ２４をリップ１６に取り付けるための技術は、特定の用途について予測される掘削条件に基づいて選択する必要がある。

さらに図４及び図５を参照すると、付勢装置３０がリテーナ２４の中に取り付けられる。この例では、付勢装置３０は、リテーナ２４の中に形成された凹部３２内に保持される。このように、掘削作業中には、付勢装置３０はリテーナ２４内で保護される。しかしながら、他の例においては、付勢装置３０はリテーナ２４内に保持されない場合もある。

この例における付勢装置３０は、弾性エラストマー（例えば、ゴムなど）部材３４と、弾性部材をリテーナ２４に押し付けて圧縮するためのプレート３６とを含む。以下により完全に説明するように、弾性部材３４の圧縮は、損耗部材２２をリップ１６の前縁部２８に押し付けて保持するための付勢力を印加する。

さらに図６を参照すると、損耗部材２２は、リップ１６上に取り付けられて、代表的に示される。この例では、損耗部材２２は、地面嵌入歯を含むが、他の例では、損耗部材は、アダプタ、シュラウド、又は他のいずれかの型式の損耗部材を含むことができる。

掘削作業中の損耗部材とリップとの間の損耗を軽減するために、損耗部材２２は、リップ１６上に位置決めされた後で、リップの前縁部２８と接触するように継続的に付勢されることが望ましい。この目的のために、以下でより完全に説明されるように、付勢装置３０を用いて、損耗部材２２をリップ１６に向かう方向３８に付勢する。

この例では、前縁部２８と、損耗部材２２の概ねＣ字型の凹部４０との間の接触を維持することが望ましい。しかしながら、他の例においては、前縁部２８及び凹部４０は他の形状にすることができ、係合は、損耗部材２２上の他の表面とリップ１６との間で維持することができる。

さらに図７及び図８を参照すると、ロック装置４２は、損耗部材２２の上部壁４６を貫通して形成された開口部４４を通して取り付けられる。この例では、ロック装置４２は、プレートを貫通して延びるねじ付き開口部５０を有する平坦なプレート４８を含む。しかしながら、本開示の範囲から逸脱することなく、ロック装置４２には他の構成を使用することができる。

さらに図９を参照すると、ロック装置４２が開口部４４に挿入された後の、締め付け具５２が取り付けられているシステム２０が示される。この例では、締め付け具５２は、開口部５０を通してねじ込まれ、付勢装置３０を圧縮する。しかしながら、他の例においては、本開示の範囲から逸脱することなく、付勢装置３０を他の手段によって圧縮することができる。

さらに図１０を参照すると、締め付け具５２がロック装置４２を通して十分に奥までねじ込まれ、プレート３６に接触し弾性部材３４を圧縮した後のシステム２０が示される。付勢装置３０の圧縮は、締め付け具５２に後ろ向きの付勢力を印加し、及びロック装置４２を介して損耗部材２２に後ろ向きの付勢力を印加する。従って、付勢装置３０により、損耗部材２２はリップ１６に向かって付勢される。

掘削作業中に締め付け具５２が偶発的に喪失しても、ロック装置４２は、依然としてリテーナ２４に当接することができ、リップ１６から損耗部材２２が外れるのを防ぐことができることに留意されたい。従って、損耗部材２２は、締め付け具５２が交換されるまで、リップ１６上に留まることができる。しかしながら、付勢装置３０により締め付け具５２に及ぼされる残存付勢力によって、ロック装置４２からの締め付け具のねじ抜けが防止されることが期待できる。

締め付け具５２は、ロック装置４２と付勢装置３０の間の領域において圧縮されることに留意されたい。付勢装置３０は、ロック装置４２とリテーナ２４との間、より正確には、締め付け具５２とリテーナ２４との間で圧縮される。

図１１において、システム２０の別の例が代表的に示される。この例では、付勢装置３０の弾性部材３４は、螺旋圧縮ばねの形態である。本開示の範囲から逸脱することなく、付勢装置３０には、他の型式のばね、及び他の型式の弾性部材を使用することができる。

さらに、付勢力は他の手段を用いて印加することができるので、付勢装置３０が弾性部材３４を含む必要はない。例えば、加圧ガスチャンバ、形状記憶合金、又は他のいずれかの要素が、付勢装置３０に付勢力を及ぼすことができる。

以上で、掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける技術に対して、上記の開示が著しい進化を与えることが完全に理解されたと考えられる。システム２０において、リテーナ２４内に保持される付勢装置３０を使用して、損耗部材２２を装置１０のリップ１６に簡単に取り付けることができる。ロック装置４２を通してねじ込まれる締め付け具５２は、リテーナ２４及び付勢装置３０と協働し、損耗部材２２をリップ１６上に弾性的に保持し、損耗部材２２の凹部４０は、リップ１６の前縁部２８と接触して維持される。

掘削装置１０に使用するための取り付けシステム２０を上記で説明した。一例において、システム２０は、損耗部材２２を掘削装置１０のリップ１６に固定するリテーナ２４を含む。リテーナ２４は、リップ１６に固定して取り付けられる。付勢装置３０が、リテーナ２４内に保持される。付勢装置３０は、損耗部材２２をリップ１６に向かって付勢する。

付勢装置３０は、損耗部材２２から内方に延びるロック装置４２を通す締め付け具５２の取り付けに応じて、圧縮することができる。締め付け具５２は、ロック装置４２を通してねじ込むことができる。

締め付け具５２は、ロック装置４２と付勢装置３０との間で圧縮することができる。付勢装置３０は、ロック装置４２とリテーナ２４との間で圧縮することができる。

締め付け具５２は、リテーナ２４とロック装置４２との間で圧縮することができる。付勢装置３０は、リテーナ２４と、損耗部材２２から延びるロック装置４２との間で圧縮することができる。

システム２０は、損耗部材２２から延び、リテーナ２４に当接し、それにより、損耗部材２２がリップ１６から外れるのを防ぐ、ロック装置４２を含むことができる。

掘削装置１０のリップ１６に損耗部材２２を取り付ける方法も、上記で説明された。一例において、方法は、リップ１６に固定して取り付けられたリテーナ２４内に付勢装置３０を取り付けるステップと、次いで、損耗部材２２をリップ１６上に位置決めするステップとを含むことができる。

方法は、損耗部材２２をリップ１６上に位置決めした後で、損耗部材２２からロック装置４２を延ばすステップを含むことができる。ロック装置４２は、リテーナ２４に当接することにより、リップ１６から損耗部材２２が外れることを防ぐことができる。

方法は、付勢装置３０を圧縮し、それにより損耗部材２２をリップ１６に向かって付勢するステップも含むことができる。圧縮するステップは、付勢装置３０をリテーナ２４とロック装置４２との間で圧縮するステップ及び／又は締め付け具５２をロック装置４２と付勢装置３０との間で圧縮するステップを含むことができる。

付勢装置３０を圧縮するステップは、締め付け具５２を取り付け、それによりロック装置４２を固定するステップを含むことができる。締め付け具５２を取り付けるステップは、締め付け具５２を、ロック装置４２を通してねじ込むステップ及び／又は締め付け具５２を圧縮するステップを含むことができる。

掘削装置１０に使用するための別の取り付けシステム２０は、掘削装置１０のリップ１６に損耗部材２２を固定する、リップ１６に固定して取り付けられたリテーナ２４と、損耗部材２２をリップ１６に向かって付勢する付勢装置３０と、損耗部材２２から延びるロック装置４２と、を含むことができる。付勢装置３０は、リテーナ２４とロック装置４２との間で圧縮される。

付勢装置３０は、リテーナ２４内に保持することができる。ロック装置４２はリテーナ２４に当接し、それによりリップ１６から損耗部材２２が外れるのを防ぐことができる。

付勢装置３０は、ロック装置４２を通す締め付け具５２の取り付けに応じて圧縮することができる。締め付け具５２は、ロック装置４２を通してねじ込むことができる。

掘削装置１０のリップ１６に損耗部材２２を取り付ける別の方法は、損耗部材２２をリップ１６上に位置決めするステップと、次いで損耗部材２２からロック装置４２を延ばすステップと、次いでロック装置４２と、リップ１６に固定して取り付けられたリテーナ２４との間で、付勢装置３０を圧縮するステップと、を含むことができる。

方法は、付勢装置３０をリテーナ２４内に取り付けるステップを含むことができる。付勢装置３０を取り付けるステップは、損耗部材２２をリップ１６上に位置決めするステップの前に実施してもよい。

各々が特定の特徴を有する様々な例を上記で説明したが、１つの例の具体的な特徴を、その例のみに排他的に使用する必要はないことを理解されたい。むしろ、上記で説明した及び／又は図面に示した任意の特徴は、これらの例の他の特徴に加えて又はその代わりに、任意の例と組み合わせることができる。１つの例の特徴は、別の例の特徴と相互排他的ではない。むしろ、本開示の範囲は、あらゆる特徴のあらゆる組み合わせを包含する。

上記で説明した各例は、特徴の特定の組み合わせを含むが、例の全ての特徴を使用する必要はないことを理解されたい。むしろ、上記で説明された特徴のいずれも、他のいずれかの具体的な特徴を併せて用いることなしに、用いることができる。

本明細書で説明された種々の実施形態は、本開示の原理から逸脱することなく、傾斜、反転、水平方向、垂直方向などの様々な向きで、かつ様々な構成で用い得ることを理解されたい。実施形態は、本開示の原理の有用な応用例としてのみ説明され、この例は、これらの実施形態のいずれの特定の詳細にも限定されない。

代表的な例の上記の説明において、添付図面を参照する際に、方向の用語（例えば、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」など）が便宜的に用いられる。しかしながら、本開示の範囲は、本明細書で説明されるいずれの特定の方向にも限定されないことを明確に理解されたい。

「含んでいる」、「含む」、「備えている」、「備える」及び類似の用語は、本明細書において限定されない意味で使用される。例えば、システム、方法、装置、デバイス等が特定の特徴又は要素を「含んでいる」として記載された場合、そのシステム、方法、装置、デバイス等は、その特徴又は要素を含むことができ、加えて、他の特徴又は要素も含むことができる。同様に、「備える」という用語は、「備えるが、それに限定されるものではない」ことを意味すると考えられる。

当然、当業者であれば、本開示の代表的な実施形態の上記の説明を慎重に検討すると、特定の実施形態に対して、多数の修正、付加、置換、削除、及び他の変更を行うことができること、及びかかる変更は、本開示の原理により意図されていることを容易に認識する。例えば、別個に形成されたものとして開示される構造体は、他の例では、一体的に形成することができ、その逆もまた同様である。従って、上記の詳細な説明は、例証及び単なる例として与えられ、本発明の趣旨及び範囲は、添付の特許請求の範囲及びその等価物のみによって制限される。

１０：掘削装置
１２：歯
１４：アダプタ
１６：リップ
１８：シュラウド
２０：システム
２２：損耗部材
２４：リテーナ
２６：上側
２８：前縁部
３０：付勢装置
３２、４０：凹部
３４：弾性部材
３６、４８：プレート
３８：方向
４２：ロック装置
４４、５０：開口部
４６：上部壁
５２：締め付け具

Claims (28)

1. 掘削装置に使用するための取り付けシステムであって、
   前記掘削装置のリップに損耗部材を固定する、前記リップに固定して取り付けられたリテーナと、
   付勢装置であって、前記損耗部材を前記リップに位置決めする前に、前記リテーナに形成された凹部内に取り付けられ、且つ、前記損耗部材が前記リップに固定された後に、前記損耗部材を前記リップに向かって付勢する、前記付勢装置と、
   を含むことを特徴とするシステム。
2. 前記付勢装置は、前記損耗部材から延びるロック装置を通す締め付け具の取り付けに応じて圧縮される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記締め付け具は、前記ロック装置を通してねじ込まれる、請求項２に記載のシステム。
4. 前記締め付け具は、前記ロック装置と前記付勢装置との間で圧縮される、請求項２に記載のシステム。
5. 前記付勢装置は、前記ロック装置と前記リテーナとの間で圧縮される、請求項２に記載のシステム。
6. 前記締め付け具は、前記リテーナと前記ロック装置との間で圧縮される、請求項２に記載のシステム。
7. 前記付勢装置は、前記リテーナと、前記損耗部材から延びる前記ロック装置との間で圧縮される、請求項１に記載のシステム。
8. 前記損耗部材から延びるロック装置をさらに含み、前記ロック装置は、前記リテーナに当接し、それにより前記リップから前記損耗部材が外れるのを防止する、請求項１に記載のシステム。
9. 掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法であって、
   前記リップに固定して取り付けられたリテーナの凹部に付勢装置を取り付けるステップと、
   次いで前記損耗部材を前記リップ上に位置決めするステップと、
   次いで前記損耗部材からロック装置を延ばすステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
10. 前記ロック装置は、前記リテーナに当接することにより、前記リップから前記損耗部材が外れるのを防止する、請求項９に記載の方法。
11. 前記付勢装置を圧縮し、それにより前記損耗部材を前記リップに向かって付勢するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記圧縮するステップは、前記付勢装置を前記リテーナと前記ロック装置との間で圧縮するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記圧縮するステップは、締め付け具を取り付け、それにより前記ロック装置を固定するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記取り付けるステップは、前記締め付け具を、前記ロック装置を通してねじ込むステップを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記取り付けるステップは、前記締め付け具を、前記ロック装置と前記付勢装置との間で圧縮するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
16. 掘削装置に使用するための取り付けシステムであって、
    前記掘削装置のリップに損耗部材を固定する、前記リップに固定して取り付けられたリテーナと、
    付勢装置であって、前記損耗部材を前記リップに位置決めする前に、前記リテーナに形成された凹部内に取り付けられ、且つ、前記損耗部材が前記リップに固定された後に、前記損耗部材を前記リップに向かって付勢する、前記付勢装置と、
    前記損耗部材から延びるロック装置と、
    を含み、
    前記付勢装置は、前記リテーナと前記ロック装置との間で圧縮されることを特徴とする、システム。
17. 前記付勢装置は、前記リテーナ内に保持される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記ロック装置は、前記リテーナに当接し、それにより前記リップから前記損耗部材が外れるのを防止する、請求項１６に記載のシステム。
19. 前記ロック装置にねじ込まれる締め付け具をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
20. 前記付勢装置は、前記ロック装置に対する締め付け具の回転に応じて圧縮される、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記締め付け具は、前記ロック装置と前記付勢装置との間で圧縮される、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記締め付け具は、前記リテーナと前記ロック装置との間で圧縮される、請求項２０に記載のシステム。
23. 掘削装置のリップに損耗部材を取り付ける方法であって、
    前記リップに固定して取り付けられたリテーナに形成された凹部内に付勢装置を取り付けるステップと、
    次いで前記損耗部材を前記リップ上に位置決めするステップと、
    次いで前記損耗部材からロック装置を延ばすステップと、
    次いで前記付勢装置を、前記ロック装置と、前記リテーナとの間で圧縮するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
24. 前記ロック装置は、前記リテーナに当接することにより、前記リップから前記損耗部材が外れるのを防止する、請求項２３に記載の方法。
25. 前記圧縮するステップは、前記損耗部材を前記リップに向かって付勢する、請求項２３に記載の方法。
26. 前記圧縮するステップは、締め付け具を取り付け、それにより前記ロック装置を固定するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
27. 前記取り付けるステップは、前記締め付け具を、前記ロック装置を通してねじ込むステップを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記取り付けるステップは、前記締め付け具を前記ロック装置と前記付勢装置との間で圧縮するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。

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