JP6224614B2 - 摩耗部品及び支持体を備える機械装置及び少なくとも１つの上記機械装置を備えるバケット - Google Patents

Description

本発明は、重量建設機械設備の部品に属する摩耗部品及び支持体を備える機械装置に関する。本発明は、また前記機械装置を備える重量建設マシンバケットに関する。

本発明の応用分野は、土木機械設備、特にバケット、ホッパ又は重量建設機械を用いて所定の場所から他の作業場へ材料を排出するように材料を掘り出し、除去し、移送できるその他の容器の分野である。

既知のように、バケットは、材料に貫入しバケットを構成する他の要素を保護できるように設計された摩耗部品を備える先端刃を備える。先端刃には、形状化されたノーズ部を有するアダプタ支持体が固定され、摩耗部品は、正確な接続によってアダプタ支持体に嵌合するように位置付けられる歯又はシールドである。接続は、摩耗部品が摩耗した後に交換できるように一時的接続である。歯及びその支持体を含む機械装置は、概して、第１に支持体ノーズ部と歯の内部凹部との間の形状の相補性によって、第２にキーピン式の取外し可能接続器具によって組み立てられる。現在の安全要件を満たすため、接続器具は、歯の取付け及び取外しの両方のために打撃作業の必要がないように作られる。

実用において、製造公差は、歯をその支持体に組み立てられるようにするクリアランスを要求し、これに圧力打ち（pressure hammering）によって形成されたクリアランス及び接触ゾーンの作動時の摩耗が加わり、これが支持体上での歯の移動の可能性を残す。従って、土木工学機械の応用および使用に固有の水平、側方、斜め及びその他の応力が、歯／ノーズ部の関係、さらにキー器具の劣化を生じる。さらに、ノーズ部の輪郭は、歯の内部輪郭を決定し、従って、この歯の局部的弱体化ゾーンの存在及び規模を決定する。

国際特許第Ａ−２００６０５９０４３号及び第Ａ−２００４０５７１１７号は、各々、歯と、支持体と、キーピン器具とを備える機械装置について説明する。各支持体は、歯を取り付けるためのノーズ部を備える。

国際特許第Ａ−２００６０５９０４３号において、請求項１のプリアンブルによれば、支持体は、歯に属する耳部を受け入れるためのハウジングも備える。各ハウジングは、１つの開口側と３つの閉鎖側とを備え、対応する耳部は、３つの実質的に平坦な面を備える。実用において、耳部の上面及び底面は、ハウジングの上縁及び下縁に対してロックされる。この形態は、掘削力の作用を受けたとき支持体に対して歯が傾斜するのを効果的に防止する。掘削力は、作動時に歯が受けやすい主要な機械的応力である。ノーズ部の輪郭は納得できるが、改良の余地がある。

国際特許−Ａ２００４０５７１１７号において、ノーズ部は、作動時の力に対する抵抗の点であまり納得できない形態に従った丸みのあるフィレットによって接続された平坦面を備える。特に、ノーズ部の端部は、平行六面体輪郭を有し、歯の内部に大きな弱体化ゾーンを形成する。更に、丸みのある耳部は、支持体に設置され、歯の丸みのある孔に受け入れられる。これは、掘削力が歯に加えられたとき、納得できる形態ではない。

本発明の目的は、既存の器具に比べて耐用期間の長い改良された機械装置を提案することである。

このために、本発明の内容は、重量建設マシンバケットに属する摩耗部品及び支持体を備える機械装置である。支持体は、
−土台と、
−土台から主軸に沿って土台に近接する近位端部と土台の反対側の遠位端部との間に延びるノーズ部であって、ノーズ部が主軸に直角を成す平面において１組の断面を有し、断面が近位方向において増大する又は一定の面積を画定しながら変化して、特にノーズ部の接続器具を受け入れるためのハウジングの存在を別にして減少する面積を画定しない、ノーズ部と、
−土台の両側において摩耗部品に属する耳部を受け入れるハウジングであって、ハウジングが、ノーズ部と整列して土台に設置され、遠位方向の開放側並びに３つの閉鎖側を持つ、ハウジングと、
を備える。

機械装置は、ノーズ部が、
−ノーズ部の近位端部付近に位置し、第１タイプの断面を形成する対向する対の少なくとも６つの平坦面を備える、第１ゾーンと、
−ノーズ部の遠位端部付近に位置し、第２タイプの断面を形成する対向する対の少なくとも６つの平坦面を備える第２ゾーンであって、第２ゾーンの各平坦面が、近位方向に沿ってこれと整列して位置する第１ゾーンの平坦面より主軸に対する傾斜が小さい、第２ゾーンと、
を備える、ことを特徴とする。

従って、ノーズ部は、変化する形状を有し、平坦面は多数であり相対的に傾斜するので、平坦面の間は漸次的に移行する。本発明は、機械装置内における機械的応力の集中ゾーンを減少するので、装置、装置の歯及びその支持体の両方の耐用期間を改良できる。各ゾーンにおいて、いくつかの平坦面は、作動時の力を吸収するように設計され、他の平坦面は、応力の集中及びノーズ部の重量を減少するために設置される。支持体が等量の場合、ノーズ部は、より少ない材料を含み、それによってバケットへの支持体の取付け部により多くの材料を持つことできるので、更に耐用期間を改良する。同様に、容量のより小さいノーズ部は、高さの嵩が小さい歯を生産できるようにするので、材料への歯／支持体／バケット組立体の貫入を容易にする。最後に、摩耗した歯と新品の歯の重量の比率が、既存の装置に比べて改良される。

本発明の別の有利な特徴によれば、単独で又は組合せで、
―ノーズ部の第１ゾーンは、対向する対の少なくとも８つの平坦面を備え、好ましくは、対向する平坦面の少なくともいくつかは、相互に平行である。
―ノーズ部の第２ゾーンは、平行する対の少なくとも６つの平坦面、好ましくは平行する対の少なくとも８つの平坦面を備える。
−ノーズ部は、主軸に沿ってノーズ部の第１ゾーンと第２ゾーンとの間に第３中間ゾーンを備え、第３ゾーンは、主軸に直角を成す平面において第３タイプの断面を形成する対向する対の少なくとも６つの面、好ましくは対向する対の少なくとも４つの平坦面及び４つの左側面を備える。第３タイプの断面によって画定された面積は、近位方向において、第１タイプの断面によって画定された面積の増大率及び第２タイプの断面によって画定された面積の増大率より大きい増大率を有する。
−第１に主軸を含む同一平面に位置し第２に主軸の同じ側に位置する第１ゾーン、第２ゾーン及び第３ゾーンの平坦面は、１６０〜２００度の鈍角で相互に傾斜する。
−第３ゾーンの平坦面は、近位方向において一次面と整列する第１ゾーンの平坦面と主軸に対して同じ傾斜を有する一次面であって、摩耗部品に掘削力が加えられたときノーズ部に与えられる機械的力に耐えることができる一次面と、第２に近位方向において二次面と整列する第１ゾーンの平坦面より主軸に対して全体的に大きい傾斜を有する二次面と、を備える。
−ノーズ部の第３ゾーンは、垂直面に直角を成す２つの平坦面と、好ましくは水平面に直角を成す２つの平坦面と、垂直面及び水平面の両方に対して直角以外の向きの少なくとも４つの面とを備える。
−摩耗部品に力が加えられたとき、支持体及び摩耗部品は、下記のうち少なくとも１つの接触界面を備える。即ち、各耳部とこの耳部を受け入れるハウジングとの間に位置する第１接触界面、摩耗部品と実質的に力に直角に延びる第２ゾーンの平坦面との間に位置する第２接触界面、摩耗部品と近位方向において第２接触界面と整列して延びる第１ゾーンの平坦面との間に位置する第３接触界面、適用可能な場合には、摩耗部品と近位方向において第２接触界面と整列して延びる第３ゾーンの平坦面との間に位置する第４接触界面、摩耗部品と主軸に直角を成しかつノーズ部の遠位端部に配置された平坦面との間の位置する第５接触界面。作動時の同時的接触界面の数は、第１に力の方向によって、第２に摩耗部品及び／又は支持体の摩耗次第で決まる。
−ノーズ部は、主軸を含む少なくとも１つの対称面特に垂直面及び／又は水平面を有し、主軸は、ノーズ部の対称軸であることが好ましい。

本発明の別の内容は、上述のような少なくとも１つの機械装置を備える重量建設マシンバケットである。実用において、バケットは、概して、各々歯を受け入れる一連の支持体を備える。歯は、摩耗部品として作用し、接続器具によってその支持体に固定される。

対案として、他の土木工学機械設備が、本発明に係る機械装置を備えることができる。

本発明は、単なる非限定的実施例として添付図面を参照して示される以下の説明からよりよく理解できる。

バケットに固定された支持体に取り付けられた摩耗部品を備える本発明に係る機械装置の組立体斜視図を部分的に示し、摩耗部品と支持体との間の接続器具は図示しない。 支持体と摩耗部品とを備える図１の機械装置の分解斜視図である。 図２の矢印ＩＩＩの方向から見た支持体の立面図である。 図２の矢印ＩＶの方向から見た支持体の立面図である。 図２の矢印Ｖの方向から見た支持体の立面図である。 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿って見た支持体の断面図である。 図５の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って見た支持体の断面図である。 図５の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って見た支持体の断面図である。 図４の線ＩＸ−ＩＸに沿って見た支持体の断面図である。

図１〜９は、土木工学機械のバケットＧに装備するための本発明に係る機械装置１を示す。

機械装置１は、歯形の摩耗部品１０と、アダプタ支持体２０と、歯１０と支持体２０との間の接続器具とを備える。支持体２０は、バケットＧに固定されるのに対して、歯１０は、バケットＧの作動によって摩耗しすぎたとき取り外される摩耗部品である。単純化のために、バケットＧは図において部分的に示し、接続器具及び歯１０及び支持体２０を貫通して接続器具を配置するために設置されたハウジングは図示しない。

装置１の各種部品の空間的位置を分かり易くするために、装置１が組み立てられたとき、歯が位置する側を前面２、支持体が位置する側を後面３、地面と反対側を上面４、地面に面する側を底面５と定義し、さらに、後３−前２方向に対して右側６及び左側７を定義する。

非限定的実施例として、接続器具は歯１０を通過して支持体２０のハウジングの中で調節可能なシースとキーピンを備えることができる。接続器具は、第１にシースが支持体２０のハウジングの中で調節されてキーピンが歯１０と接点を持たない第１の挿入形態と、第２にキーピンが歯１０に当接し、シースが支持体２０のハウジングの中に在り歯１０とその支持体２０との間の連結接続体を形成するロック形態との間で回動できる。好ましくは、接続器具は、上面４から底面５へ向かって実質的に垂直方向に又は左７から右へ又はその逆に水平方向に延びる。

歯１０は、前面向きに位置する活動部品１１と後面向きの中空部品１２とを備える。既知のように、活動部品１１は、材料例えば土又は砂利を擦って拾い集めるように設計されるのに対して、中空部品１２は、歯１０を支持体２０に取り付けるように設計される。より正確に言うと、部品１２は、図１には示さないが、支持体２０に当接するための輪郭形状を持つ内部凹部と、中空部品１２の後方３へ向かって延びる耳部１４とを備える。機械装置１が作動するとき、歯１０が受ける主要な機械的応力は、図１において活動部品１１へ向く矢印で表される掘削力Ｆｃである。歯１０の上面によって与えられる主要な掘削と歯１０の底面によって与えられる二次的掘削は、主要掘削が二次的掘削より全体的に大きいことによって、区別できる。

支持体２０は、図１〜５において部分的に示す土台２２と、この目的のための形状に作られた歯１０の内部凹部の中に係合するように設計された嵌合ノーズ部３０とを備える。中空部品１２及びノーズ部３０は、機械装置１の組立時及び作動時に嵌合することによって機械的接続部を形成するように、相補的輪郭を持つ当接形状を備える。ノーズ部３０の形状については、下に説明する。中空部品１２の内部凹部は、製造クリアランスの範囲内で相補的形状を備える。更に、歯１０の耳部１４を受け入れるためのハウジング２４が、土台２２の両側６及び７に、ノーズ部３０と整列して設置される。各ハウジング２４は、後面３、上面４及び底面５向きの壁を備え、歯１０の後面３向きの耳部１４を受け入れるために前面２へ向かって開放される。組立時に、耳部１４は、ハウジング２４の上面４及び底面５に当接して受け入れられる。

ノーズ部３０は、土台２２から主軸Ｘ３０に沿って、土台２２に近接する近位端部３１と土台２２の反対側の遠位端部３３との間に延び、近位端部と遠位端部との間に中間部３２が形成される。近位端部３１は、後面３向きに位置し、遠位端部３３は前面２向きに位置する。後面３向きの近位又は後方向Ｄ３１が形成され、前面２向きの遠位又は前方向３３が形成される。近位方向Ｄ２１は、装置が組み立てられるときの、支持体２０への歯１０の嵌合の方向であるのに対して、遠位方向Ｄ３３は、歯１０の取外し方向である。

遠位端部３３において、ノーズ部３０の端部は、軸Ｘ３０に直角を成す平坦面３４で終了する。この面３４は、安定化平面とも呼ばれ、装置１の作動時に支持体２０に対する歯１０の傾斜を防止するように設計される。

ノーズ部３０には、別個のゾーン４０、６０及び８０が形成される。ゾーン４０は、近位端部３１付近に位置し、ゾーン６０は中間部３２に位置し、ゾーン８０は遠位端部３３付近に位置する。付近とは、ゾーン４０が、中間部３２及び遠位端部３３より近位端部３１に近く、ゾーン８０が中間部３２及び近位端部３１より遠位端部３３に近いことを意味する。これらのゾーン４０、６０及び８０の各々は、第１にノーズ部３０に対して歯１０が与える機械的応力に耐えるように、第２に局部的弱体化ゾーンにおける応力の集中を制限するように形成された面を備える。近位端部３１において、ゾーン４０は、フィレット３５によって土台２２に接続される。中間部３２において、ゾーン４０は、移行ゾーン３６によってゾーン６０に接続され、ゾーン６０はフィレット３７によってゾーン８０に接続される。遠位端部３３において、ゾーン８０はフィレット３８によって面３４に接続される。フィレット３５及び３７は凹面であるのに対して、フィレット３８は凸面である。

図２〜９に示すように、主軸Ｘ３０は、ノーズ部３０の対称軸である。垂直面ＰＶは、主軸Ｘ３０を通過して上面４と底面５との間に延びて形成され、水平面ＰＨは、主軸Ｘ３０を通過して右側６と左側７との間に延びて形成される。平面ＰＶ及びＰＨは、ノーズ部３０並びにハウジング２４の２つの対称面である。これらの対称形は、支持体２０の製造を容易にし、特に、機械装置１に対する応力がどの方向であっても、ノーズ部３０に対して及びハウジング２４において歯１０によって与えられる力の分布を最適化する。

図示する好ましいが非限定的な実施例において、ノーズ部３０のゾーン４０、６０及び８０の各々は、主軸Ｘ３０に対して対称の、対向する対の８つの面を備える。より正確には、各ゾーン４０、６０及び８０は、上面４１、６１又は８１、右上面４２、６２又は８２、右側面４３、６３又は８３、右底面４４、６４又は８４．底面４５、６５又は８５、左底面４６、６６又は８６、左側面４７、６７又は８７及び左上面４８、６８又は８８を備える。従ってノーズ部３０の各ゾーン４０、６０及び８０の輪郭は、全体的に八角形と呼ぶことができる。即ち、図６〜８に示すようにこれらのゾーン４０、６０及び８０において軸Ｘ３０を横切る様々な断面を考慮すると、断面図において、ノーズ部３０は、フィレットで接続される８つの主要な辺を備える。

近位ゾーン４０において、面４１〜４８は、軸Ｘ３０に対して対で、即ち４１と４５、４２と４６、４３と４７、４４と４８の対で対向する。面４１〜４８は平坦であり、凸面フィレット４９によって接続される。面４１〜４８は、遠位方向Ｄ３３において軸Ｘ３０へ接近し、近位方向Ｄ３１において軸Ｘ３０から遠ざかる。面４１及び４５は、各々、軸Ｘ３０に対して及び水平面ＰＨに対して１３°の角度γ１で傾斜する。面４２、４４、４６、４８は、各々、軸Ｘ３０に対して１３°の角度γ２で傾斜する。面４３及び４７は、各々軸Ｘ３０及び垂直面ＰＶに対して２°の角度γ３で傾斜する。実用において、角度γ１、γ２及びγ３は、それぞれ１０°〜２０°、１２.５°〜１７.５°及び０°〜５°（数値を含む）の範囲とすることができる。

中間ゾーン６０において、面６１〜６８は、軸Ｘ３０に対して対で、即ち６１と６５、６２と６６、６３と６７、６４と６８の対で対向する。面６１〜６８は、実質的に凸面のフィレット６９によって接続される。面６１〜６８は、遠位方向Ｄ３３において軸Ｘ３０へ接近し、近位方向Ｄ３１において軸Ｘ３０から遠ざかる。面６１、６３、６５及び６７は平坦であるのに対して、面６２、６４、６６及び６８は曲がっており、より正確には捩れている。言い換えると、面６２、６４，６６及び６８の各々の平面ＰＶ及びＰＨに対する傾斜は、軸３０に沿って変化する。面６１及び６５は、各々、軸Ｘ３０及び水平面ＰＨに対して１６°の角度δ１で傾斜する。面６２、６４、６６及び６８の各々に関しては、面の中央平面が形成され、中央平面は、面とその両側の中央平面との間で同じ体積を形成する。図示する非限定的実施例において、面６２、６４、６６及び６８の中央平面は、各々、軸Ｘ３０に対して２０°の角度δ２で傾斜する。面６３及び６７は、各々、軸Ｘ３０及び垂直面ＰＶに対して２０°の角度δ３で傾斜する。実用において、角度δ１、δ２及びδ３は、それぞれ１５°〜２０°、１５°〜２５°及び１５°〜２５°（数値を含む）の範囲とすることができる。

この段階で、平坦面６１と６５は、近位方向Ｄ３１においてこれらと整列する平坦面４１及び４５と平面ＰＨ及び軸Ｘ３０に対して同じ傾斜を有することが分かるはずである。これらの面６１及び６５は、ノーズ部３０の平坦面全ての中で、各々ノーズ部３０と歯１０との間で最大支え面を有する面である。これらの面６１および６５は、ゾーン６０の一次面と呼ぶことができ、掘削力Ｆｃが歯１０に対して加えられたときノーズ部３０に与えられた機械的応力に耐えることができる。面６２、６３、６４、６６、６７及び６８は、掘削力Ｆｃの作用を受けたときノーズ部に与えられる機械的応力に耐えるように設計されないので、ゾーン６０の二次面と呼ぶことができる。二次面によって形成される接触界面において一次面によって形成される接触界面におけるよりノーズ部３０と歯１０との間のクリアランスは大きいので、二次面は、当初は歯１０の中空部品１２の内部凹部と当接するように設計されない。

遠位ゾーン８０において、面８１〜８８は、軸Ｘ３０に対して対で即ち８１と８５、８２と８６、８３と８７、８４と８８の対で、対向する。面８１〜８８は平坦であり、実質的に凸面のフィレット８９によって接続される。面８１〜８８は、方向Ｄ３３において軸Ｘ３０へ接近し、方向Ｄ３１において軸Ｘ３０から遠ざかる。面８１及び８５は、各々、軸Ｘ３０及び水平面ＰＨに対して２°の角度σ１で傾斜する。面８２、８４、８６及び８８は、各々、中心軸Ｘ３０に対して５°の角度σ２で傾斜する。面８３及び８７は、各々、軸Ｘ３０及び垂直面ＰＶに対して２°の角度σ３で傾斜する。第２ゾーン８０の各平坦面８１〜８８は、近位方向Ｄ３１においてこれらと整列する位置に在る第１ゾーン４０の平坦面４１〜４８より主軸Ｘ３０に対する傾斜が小さい。実用において、角度σ１、σ２及びσ３は、それぞれ０°〜５°（数値を含む）の範囲とすることができる。

面６１及び６５と同様、面４１、４５、８１及び８５は、掘削力Ｆｃが歯１０に加えられたときノーズ部３０に加えられた機械的応力に耐えることができる一次面と呼ぶことができる。面６２、６４、６６及び６８と同様、面４２、４４、４６、４８、８２、８４、８６及び８８は、掘削力Ｆｃの作用を受けたときノーズ部３０に与えられる機械的応力に耐えるように設計されないので、二次面と呼ぶことができる。一方、面６３及び６７と異なり、面４３、４７、８３及び８７は、側面の力が歯１０に加えられたときノーズ部３０に与えられる機械的応力に耐えるように設計される。

特に有利なことには、各ゾーン４０、６０及び８０の二次面は、システム１における応力集中を減少しながら、その配列及びその独特の形状によりノーズ部３０の全体重量を最小限に抑える。支持体２０及びノーズ部３０は、中実であり、歯はその部品１２において中空である。支持体２０が等量である場合、ノーズ部３０が含む材料はより少なく、それによって、バケットＧへの支持体２０の取付け部においてより多くの材料を持つことができ、その耐用期間をさらに改良できる。同様に、ノーズ部３０の体積がより小さいと、高さのより小さい歯１０を製造でき、それによって、材料への歯／支持体／バケット組立体の貫入を容易にする。最後に、歯１０の外部輪郭が同じである場合、ノーズ部の体積がより小さいと、歯１０の内部凹部においてより多くの材料を持つことができる。従って、歯１０の機械的強度が改良され、摩耗した歯の重量と新品の歯の重量の比率が改良される。

図６〜９に示すように、ノーズ部３０は、主軸Ｘ３０に直角を成す平面に形成された１組の断面５０、７０及び９０を持つ。これらの断面５０、７０、９０は、近位方向Ｄ３１において増大する又は一定面積を画定して、変化する。特に減少する面積は画定しない。問題の面積は、実際、ゾーン４０が、単純化のために図示しないが接続器具を受け入れるためのハウジングがゾーン４０を貫通できるようにすることを考慮すると、横断面５０、７０及び９０の包絡線によって画定される面積である。ハウジングは、軸Ｘ３０を横断して、好ましくは機械装置１の形態に応じて水平面ＰＨ又は垂直面ＰＶに沿って、形成される。ハウジングを含む断面５０の面積は、ハウジングを持たない隣接する断面と比べて小さいが、横断面５０、７０及び９０の包絡線の面積は、実際には、近位方向Ｄ３１において漸増的に又は一定に変化する。ノーズ部３０の中にこのハウジングが存在することが必須であることを除くと、方向Ｄ３１において減少する断面は、ノーズ部３０の局部的弱体化ゾーンの存在を表すので、避けるべきである。

断面５０は、ゾーン４０において形成された第１タイプの断面を構成し、断面９０は、ゾーン８０において形成された第２タイプの断面を構成し、断面７０は、ゾーン６０において形成された第３タイプの断面を構成する。各ゾーン４０、６０及び８０について、断面積５０、７０又は９０の近位方向Ｄ１３における軸Ｘ３０に沿った単位長さあたりの増大率が定められる。各タイプの断面５０、７０又は９０の単位長さあたりの増大率は、該当のゾーンの面の傾斜次第で決まる。言い換えると、断面５０に関しては角度γ１、γ２及びγ３、断面７０に関してはδ１、δ２及びδ３、断面９０に関してはσ１、σ２及びσ３次第で決まる。断面７０によって画定された面積の増大率は、近位方向Ｄ３１において、断面５０によって画定された面積の増大率より大きく、断面５０によって画定された面積の増大率は、断面９０によって画定された面積の増大率より大きい。

更に、垂直面ＰＶにおいて角度α１及びβ１が形成される。各角度α１は、ノーズ部３０の表面において、平面ＰＶにおいて軸Ｘ３０の同じ側に位置するゾーン４０と６０の面の間に即ち面４１と６１との間又は面４５と面６５との間に形成される。各角度β１は、ノーズ部３０の表面において、平面ＰＶにおいて軸Ｘ３０の同じ側に位置するゾーン６０とゾーン８０の面の間に即ち面６１と８１との間又は面６５と８５との間に形成される。角度α１は、１８０°〜２００°、図においては１８０°であり、角度β１は、１６０°〜１８０°、図においては１６０°である。

更に、平面ＰＶ及びＰＨに対して傾斜しかつ傾斜面４２、４４、４６、４８、６２、６４、６６、６８、８２、８４、８６及び８８と交差する、主軸Ｘ３０を含む１組の平面ＰＩが形成される。例えば、図４及び９に示す平面ＰＩは、軸Ｘ３０の右上面において面４２、６２及び８２と交差し、軸Ｘ３０の左下面において対向する面４６、６６及び８６と交差する。所定の平面ＰＩにおいて、角度α２及びβ２も形成される。各角度α２は、ノーズ部の表面において、同じ平面ＰＩにおいて軸Ｘ３０の同じ側に位置するゾーン４０の傾斜面とゾーン６０の傾斜面との間に例えば面４２と面６２との間に形成される。各角度β２は、ノーズ部３０の表面において、同じ平面ＰＩにおいて軸Ｘ３０の同じ側に位置するゾーン６０の傾斜面とゾーン８０の傾斜面との間例えば面６２と８２との間に形成される。角度α２及びβ２は、選択される平面ＰＩによって変動可能である。なぜなら、特に面６２、６４、６６及び６８の形状は捩れているからである。好ましくは、平面ＰＩは、捩れた面の上述の中間平面に直角を成すように選択できる。重要なことは、どのような平面ＰＩが選択されるとしても、角度α２は１８０°〜２００°の範囲、好ましくは１９０°に等しく、角度β２は１６０°〜１８０°の範囲、好ましくは１７０°に等しい。図４及び９に示す平面ＰＩにおいて、角度α２及びβ２はそれぞれ１９０°及び１７０度に等しい。

また、角度α３及びβ３が、水平面ＰＨにおいて形成される。各角度α３は、ノーズ部の表面において、平面ＰＨにおいて軸Ｘ３０の同じ側に位置するゾーン４０と６０の面の間即ち面４３と６３との間又は面４７と６７との間に形成される。各角度β３は、ノーズ部３０の表面において、平面ＰＨにおいて軸Ｘ３０の同じ側に位置するゾーン６０と８０の面の間即ち面６３と８３との間又は面６７と８７との間に形成される。角度α３は１８０°〜２００°の範囲、図においては２００°に等しく、角度β３は、１６０°〜１８０°の範囲、図においては１６０°に等しい。

従って、ノーズ３０部のどの縦断面においても、隣り合う平面間の全ての角度は鈍角である。第１に主軸Ｘ３０を含む同じ平面ＰＶ、ＰＩ又はＰＨに位置し、第２に主軸Ｘ３０の同じ側に位置する平坦面４１−６１−８１、４２−６２−８２、４３−６３−８３、４４−６４−８４、４５−６５−８５、４６−６６−８６、４７−６７−８７及び４８−６８−８８は、相互に鈍角α１、α２、α３、β１、β２及びβ３（常に１６０°〜２００°）で傾斜する。さらに、同じゾーン４０、６０又は８０の隣り合う平坦面は、軸Ｘ３０に直角を成す平面において、ノーズ部３０に凹部中空を形成することなく、相互に６０°以下で傾斜する。平坦面の大きい表面ゾーンは、ノーズ部３０と歯１０との間の境界面における良好な力の分布を与える。平坦面を接続するフィレット又は移行ゾーン３５、３６、３７、３８、４９、６９及び８９のサイズは、最大限減少される。

従って、ノーズ部３０の特殊な形状従ってノーズ部の形状から生じる歯１０の中空部１２の内部形状は、本発明に係る装置１の内部応力の集中を減少し、それによって装置の耐用期間を増大する。

実用において、掘削力Ｆｃを加えると、歯１０をそのアダプタ支持体２０において傾斜させる傾向がある。ハウジング２４の中に耳部１４が割り込みかつ面３４によって形成された安定化平坦部が存在するので、歯１０の重大な傾斜は回避できる。機械装置１が摩耗すると、耳部１４とハウジング２４との間及びノーズ部３０の遠位端部３３と歯１０の部品１２との間の接触界面は、力に対して優位ではなくなる。特に、歯１０の内部凹部の壁は、力Ｆｃの作用を受けたときノーズ部３０の底部で支えることができる。歯１０と支持体２０との間のクリアランスが小さい限り、歯１０の許容される傾斜も小さく、接触界面に与えられる応力は許容できる範囲である。歯１０と支持体２０との間のクリアランスが増大すると、部品１２が破砕、破裂又は破壊しやすく、歯１０を使用不能にする。このような状況において、応力の集中を減少し、それによって粉砕に対する歯１０の抵抗を増大することは、特に有利である。

本発明に係る機械装置１は、掘削力Ｆｃに加えてあらゆる方向からの力を受けるのに非常に適する。歯１０に力が加えられたとき、支持体２０と摩耗部品１０は、下記のうち少なくとも１つの接触界面を備える。即ち、
−各耳部１４とこの耳部１４を受け入れるハウジング２４との間に位置する第１接触界面、
−歯１０と力に対して実質的に直角に延びるゾーン８０の平坦面との間に位置する第２接触界面、
−歯１０と近位方向Ｄ３１において第２接触界面と整列して延びるゾーン４０の平坦面との間に位置する第３接触界面、
−歯１０と近位方向Ｄ３１において第２接触面と整列して延びるゾーン６０の平坦面との間に位置する第４接触界面、
−歯と平坦面３４との間に位置する第５接触界面。

作動時に、同時的接触界面の数は、第１に歯１０に加えられた力の方向に、第２に歯１０及び／又は支持体２０の摩耗次第で決まる。接触界面は、概ね第１接触界面から第５接触界面までの順番で応力を受ける。

更に、装置１を構成する要素は、本発明の範囲から逸脱することなくさまざまに形成できる。特に、ノーズ部３０は、下に詳述する様々な変形に従って形成できる。歯１０の内部凹部は、ノーズ部３０の形状に従って形成される。

図示しない変形において、ノーズ部３０は、垂直面ＰＶ又は水平面ＰＨのうち１つだけ対称面を有し、この対称面は主軸Ｘ３０を含む。

図示しない別の変形によれば、ゾーン４０、６０及び８０又はノーズ部３０のこれらのゾーンのいくつかは、ほぼ六角形の横断輪郭を持つことができる。この場合、特定のゾーン４０、６０及び８０において軸Ｘ３０を横切る様々な断面を考慮すると、断面においてノーズ部３０は、丸みのあるフィレットによって接続された６つの主要な辺を有する。

図示しない別の変形において、ノーズ部３０は、少なくとも部分的に十角形、十二角形などの横断輪郭を持つことができる。言い換えると、ゾーン４０、６０及び８０の少なくともいくつかは、６以上の数の対向する対の平坦面を持つことができる。

図示しない別の変形によれば、ノーズ部３０は、中間ゾーン６０を備えず、各々少なくとも６つの平坦面を備えるゾーン４０及び８０のみを備える。

図示しない別の変形によれば、ノーズ部の中間ゾーン６０は、垂直面ＰＶに直角を成す２つの平坦面６１及び６５と、好ましくは水平面ＰＨに直角を成す２つの平坦面６３及び６７と、垂直面ＰＶ及び水平面ＰＨの両方に対して直角以外の向きの少なくとも４つの面６２、６４、６６、６８とを備える。

好ましくは、ゾーン４０の平坦面の数は、ゾーン６０の平坦面又は捩れた面の数より多いかこれに等しく、ゾーン６０の面の数は、ゾーン８０の平坦面の数より多いかこれに等しく、ゾーン８０の平坦面の数は６以上である。

好ましくは、ゾーン４０及び／又はゾーン８０の少なくともいくつかの対向する平坦面は、軸Ｘ３０の両側にオイテ対で平行である。例えば、面４３と４７は、相互にかつ平面ＰＶに対して平行である。別の実施例によれば、ゾーン８０は、６つの面を備え、そのうち上４を向く上面８１と底５を向く底面８５は、平行である。ゾーン８０は、平行する対の少なくとも６つ又は８つの平坦面を備えると有利である。

さらに、歯１０と支持体２０との間の接続器具は、本出願に適する任意の形式の物とすることができる。

様々な実施形態の技術的特徴は、その全部をまたはそのいくつかと、相互に組み合わせることができる。従って、機械装置は、製造及び作動上の制約の点で適合できる。

本発明において、歯１０及び支持体２０は、あらゆる種類及びあらゆる方向の応力を吸収しながら局部的弱体化ゾーン及び摩耗現象を減少するように形成できる。

Claims (15)

1. 重量建設マシンバケット（Ｇ）に属する摩耗部品（１０）と支持体（２０）とを備える機械装置（１）であって、前記支持体（２０）が、
   −土台（２２）と、
   −前記土台（２２）から主軸（Ｘ３０）に沿って前記土台（２２）に近接する近位端部（３１）と前記土台（２２）と反対側の遠位端部（３３）との間に延びるノーズ部（３０）であって、該ノーズ部が、前記主軸（Ｘ３０）に直角を成す平面において１組の断面（５０、７０、９０）を有し、前記断面が、近位方向（Ｄ３１）において増大する又は不変の面積を画定しながら変化して、特に前記ノーズ部（３０）の中へ接続器具を受け入れるためのハウジングの存在を別として減少する面積を画定しない、ノーズ部（３０）と、
   −前記土台の両側において前記摩耗部品（１０）に属する耳部（１４）を受け入れるハウジング（２４）であって、該ハウジング（２４）が、前記ノーズ部（３０）と整列して前記土台（２２）に設置され、遠位方向（Ｄ３３）の開放側並びに３つの閉鎖側を持つ、ハウジングと、
   を備え、
   前記機械装置（１）が、
   前記ノーズ部（３０）が、
   −前記ノーズ部（３０）の前記近位端部（３１）付近に位置し、第１タイプの断面（５０）を形成する対向する対（４１、４５；４２、４６；４３、４７；４４、４８）の少なくとも６つの平坦面（４１〜４８）を備える第１ゾーン（４０）と、
   −前記ノーズ部（３０）の前記遠位端部（３３）付近に位置し、第２タイプの断面（９０）を形成する対向する対（８１、８５；８２、８６；８３、８７；８４、８８）の少なくとも６つの平坦面（８１〜８８）を備える第２ゾーン（８０）であって、該第２ゾーン（８０）の各平坦面（８１〜８８）が、前記近位方向（Ｄ３１）に沿って前記平坦面と整列する前記第１ゾーン（４０）の前記平坦面（４１〜４８）より前記主軸（Ｘ３０）に対する傾斜が小さい、第２ゾーンと、
   を備える、
   ことを特徴とする、機械装置（１）。
2. 前記ノーズ部（３０）の前記第１ゾーン（４０）が、対向する対（４１、４５；４２、４６；４３、４７；４４、４８）の少なくとも８つの平坦面（４１〜４８）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の機械装置（１）。
3. 前記ノーズ部（３０）の前記第２ゾーン（８０）が、平行する対（８１、８５；８２、８６；８３、８７；８４、８８）の少なくとも６つの平坦面（８１〜８８）を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の機械装置（１）。
4. 前記ノーズ部（３０）が、前記主軸（Ｘ３０）に沿って前記ノーズ部（３０）の前記第１ゾーン（４０）と前記第２ゾーン（８０）との間に第３中間ゾーン（６０）を備え、前記第３中間ゾーン（６０）が、前記主軸（Ｘ３０）に直角を成す平面において第３タイプの断面（７０）を形成する対向する対（６１、６５；６２、６６；６３、６７；６４、６８）の少なくとも６つの平坦面（６１〜６８）を備え、前記第３タイプの前記断面（７０）によって画定された面積が、前記近位方向（Ｄ３１）において、前記第１タイプの前記断面（５０）によって画定された前記面積の増大率及び前記第２タイプの前記断面（９０）によって画定された前記面積の増大率より大きい増大率を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械装置（１）。
5. 第１に前記主軸（Ｘ３０）を含む同一平面（ＰＶ；ＰＩ、ＰＨ）に位置し、第２に前記主軸（Ｘ３０）の同じ側に位置する前記第１ゾーン（４０）、前記第２ゾーン（８０）及び前記第３中間ゾーン（６０）の前記平坦面（４１〜４８、６１〜６８、８１〜８８）が、１６０°〜２００°の鈍角（α１、α２、α３、β１、β２、β３）で相互に傾斜することを特徴とする、請求項４に記載の機械装置（１）。
6. 前記第３中間ゾーン（６０）の前記平坦面（６１〜６８）が、
   −第１に、前記近位方向（Ｄ３１）において一次面（６１、６５）と整列する前記第１ゾーン（４０）の前記平坦面（４１、４５）と前記主軸（Ｘ３０）に対して同じ傾斜を有する一次面（６１、６５）であって、掘削力（Ｆｃ）が前記摩耗部品（１０）に加えられたとき前記ノーズ部（３０）に与えられる機械的応力に耐えることができる、一次面（６１、６５）と、
   −第２に、前記近位方向（Ｄ３１）において二次面と整列する前記第１ゾーン（４０）の前記平坦面（４２、４３、４４、４６、４７、４８）より前記主軸（Ｘ３０）に対して全体的に大きい傾斜を有する二次面（６２、６３、６４、６６、６７、６８）と、
   を備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載の機械装置（１）。
7. 前記ノーズ部（３０）の前記第３中間ゾーン（６０）が、
   −垂直面（ＰＶ）に直角を成す２つの平坦面（６１、６５）と、
   −前記垂直面（ＰＶ）及び前記水平面（ＰＨ）の両方に対して直角以外の向きの少なくとも４つの面（６２、６４、６６、６８）と、
   を備えることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の機械装置（１）。
8. 前記摩耗部品（１０）に力（Ｆｃ）が加えられたとき、前記支持体（２０）と前記摩耗部品（１０）が、
   −各耳部（１４）と前記耳部（１４）を受け入れる前記ハウジング（２４）との間に位置する第１接触界面、
   −前記摩耗部品（１０）と前記力（Ｆｃ）に実質的に直角に延びる前記第２ゾーン（８０）の前記平坦面（８１、８５）との間に位置する第２接触界面、
   −前記摩耗部品（１０）と前記近位方向（Ｄ３１）において前記第２接触界面と整列して延びる前記第１ゾーン（４０）の前記平坦面（４１、４５）との間に位置する第３接触界面、
   −適用可能な場合には、前記摩耗部品（１０）と前記近位方向（Ｄ３１）において前記第２接触界面と整列して延びる前記第３中間ゾーン（６０）の前記平坦面（６１、６５）との間に位置する第４接触界面、及び
   −前記摩耗部品（１０）と前記主軸（Ｘ３０）に直角を成しかつ前記ノーズ部（３０）の前記遠位端部に配列された平坦面との間に位置する第５接触界面、
   のうち少なくとも１つの接触界面を備え、
   作動時の同時的接触界面の数が、第１に前記力（Ｆｃ）の方向、第２に前記摩耗部品（１０）及び／又は支持体の摩耗次第で決まる、
   ことを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載の機械装置（１）。
9. 前記ノーズ部（３０）が前記主軸（Ｘ３０）を含む少なくとも１つの対称面（ＰＶ；ＰＨ）特に垂直面（ＰＶ）及び／又は水平面（ＰＨ）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の機械装置（１）。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の少なくとも１つの機械装置（１）を備えることを特徴とする、重量建設マシンバケット（Ｇ）。
11. 前記対向する平坦面の少なくともいくつかが相互に平行であることを特徴とする、請求項２に記載の機械装置（１）。
12. 前記ノーズ部（３０）の前記第２ゾーン（８０）が、平行する対（８１、８５；８２、８６；８３、８７；８４、８８）の少なくとも８つの平坦面（８１〜８８）を備えることを特徴とする、請求項３に記載の機械装置（１）。
13. 前記第３中間ゾーン（６０）が、対向する対（６１、６５；６２、６６；６３、６７；６４、６８）の少なくとも４つの平坦面（６１、６３、６５、６７）と４つの左側面（６２、６４、６６、６８）を備えることを特徴とする、請求項４に記載の機械装置（１）。
14. 前記ノーズ部（３０）の前記第３中間ゾーン（６０）が、
    水平面（ＰＨ）に直角を成す２つの平坦面（６３、６７）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の機械装置（１）。
15. 前記主軸（Ｘ３０）が前記ノーズ部（３０）の対称軸であることを特徴とする、請求項９に記載の機械装置（１）。

Images