JP6590431B2 - 磨耗部材の掘削具への取付け - Google Patents

Description

この開示は、一般的には、掘削機および関連作業に関し、以下に説明する例では、具体的には、磨耗部材の掘削具への取付けに備える。

磨耗部材を掘削具に都合よく取付けて交換することができることは有益かもしれない。しかしながら、磨耗部材は、該磨耗部材を掘削具に都合よくかつしっかりと取付け、かつ掘削具から信頼性のある取り外しに備える方法で取付けられるべきである。したがって、磨耗部材を掘削具に解放可能に取付けることの技術において改善が絶えず必要とされることは容易に認識されよう。

この開示の原理を具体化することができる掘削具の実施例および関連した方法の斜視図である。 掘削具への取付けのための歯およびアダプターの側面図である。 コネクターを装着したアダプターの側面図である。 コネクターを装着したアダプターの上面図である。 歯の上面図である。 歯の側面図である。 コネクターがアンロック形体にある、図６の線７−７に沿ってとった歯の断面図である。 コネクターがロック形体にある、図６の線７−７に沿ってとった歯の断面図である。 コネクターの側面図である。 コネクターをアンロック形体にある、図９の線１０−１０に沿って取った、コネクターの断面図である。 コネクターをロック形体にある、図９の線１０−１０に沿って取った、コネクターの断面図である。 コネクターの上面図である。 図１２の線１３−１３に沿って取った、コネクターの断面図である。 コネクターの係合デバイスが異なる回転向きにある、図１２の線１３−１３に沿って取った、コネクターの断面図である。

［詳細な説明］
この開示の原理を具体化することができる掘削具１０の例が図１に代表的に図示されている。図１の例では、掘削具１０は、ケーブルショベルの「ディッパー」又は「バケット」として知られたタイプのものであるが、この開示の原理は、他のタイプの掘削具について利用することができることを明らかに理解すべきである。

図１の例示では、掘削具１０は、該掘削具の地面接触側が明らかに見えるように回転される。この斜視から、掘削具１０には、地面を砕くために複数本の歯１２が取付けられていることがわかる。

これらの歯１２は、代表的には、掘削具１０の使用中ついには磨滅され、さもなければ損傷され、歯の交換が都合よく、経済的に、迅速かつ安全に達成されるべきである。これらの目的は、本開示の原理によれば、特別に形成されたコネクター（図１では見えないが、以下でもっと完全に説明する）の使用によって得られる。コネクターは、歯１２を歯アダプター１４に解放可能に取付けられ、アダプターは、掘削具１０の前方リップ１６に固着された取付けアダプター１４に解放可能に取付けられる。この方法で、歯１２は、掘削具１０に解放可能に取付けられる。

図１の例では、多アダプター１４，１８が歯１２の各々を取付ける野に使用されるが、他の例では、各歯を取付けるのに単一のアダプターが使用され、或いは、アダプターを使用しないで歯を取付けてもよい。かくして、この開示の範囲は、任意特定の数のアダプターの使用に又はどんなアダプターの使用にも全く限定されない。

歯１２および歯アダプター１８は、単に、この開示の原理を使用して掘削具にしっかりとかつ都合よく取付けることができる磨耗部材の例である。磨耗部材の他の例は、シュラウド２０，２２を含む。かくして、この開示の範囲は、どんな特別のタイプ又は組み合わせの磨耗部材の使用に限定されない。

取付けアダプター１４および歯アダプター１８は、単に、この開示の原理を使用して磨耗部材を解放可能に取付けることができる取付け構造の例である。他のタイプの取付け構造を他の例において使用してもよい。かくして、この開示の範囲は、磨耗部材をどんな特別のタイプの取付け構造にも解放可能に取付けることに限定されない。

今図２を追加的に参照すると、歯１２をアダプター１８に解放可能に取付けるための磨耗部材取付けシステム３０の例が、掘削具１０について使用のため代表的に図示されている。しかしながら、磨耗部材取付けシステム３０が、この開示の原理に賛同して、歯１２，アダプター１８又は掘削具１０について使用することは必要ない。他の例では、磨耗部材取付けシステム３０は、アダプター１９をアダプター１４に解放可能に取付け、又は他の磨耗部材を他の取付け構造に取付けるのに使用されてもよい。

図２の例では、システム３０は、アダプター１８のノーズ３４に受け入れられ、そして歯１２の両側壁３６と係合するコネクター３２を含む。ノーズ３４は、歯１２に形成された凹部又はポケット３８に受け入れられる。

今図３を追加的に参照すると、歯１２をアダプターから取り外し、図示しないでアダプター１８およびコネクター３２が示されている。コネクター３２は、アダプター１８のノーズ３４に形成された開口４０に受け入れられる。

以下にもっと完全に説明するように、コネクター３２は、歯１２の取り外しおよび装着を可能にするように、また歯がアダプター１８に装着されるとき、アダプターからの歯の取り外しを可能にするように形成される。この例では、コネクター３２の係合デバイス４４には、該係合デバイスをロック位置とアンロック位置との間で回転させる際に便利のために四角形のソケット４２が設けられている。アンロック位置では、歯１２をアダプター１８から取り外したり、アダプター１８に装着したりすることができる。ロック位置では、歯１２はアダプター１８から取り外せないように取付けられる。

コネクター３２および開口４０は非円形であることに気づいて。これは、係合デバイス４４がそのロック位置とアンロック位置との間で回転されるとき開口４０に対するコネクター３２の回転を阻止する。

今図４を追加的に参照すると、アダプター１８内のコネクター３２の立面図が図示されている。コネクター３２は、図３の例のコネクターの向きと比較して、開口４０内で逆向きにされている。

図４に示すように、係合デバイス４４は、そのアンロック位置にある。係合デバイス４４の係合部材４４ａは、開口４０内に受け入れられたコネクター３２のハウジング４６から外方に延長される。

係合部材４４ａを横切って側方に形成されたスロット４４ｂは、ハウジング４６の外であり、そして、歯１２をアダプター１８に装着したり、アダプター１８から取り外したりすることができるように向けられる。スロット４４ｂの１つだけが図４で見ることができる。２つの対向的に面するスロット４４ｂは図７および９で見ることができる。

今図５および６を追加的に参照すると、歯１２の立面図および側面図が図示されている。これらの図で、歯１２の側壁３６に、コネクター３２の係合デバイス４４への都合のよいアクセスのために開口４８が形成されていることがわかる。歯１２がアダプター１８に装着されている間、このアクセスにより、係合デバイス４４をロック位置およびアンロック位置に回転させることができる。
歯１２には、ポケット38の入口に突出部５０が形成されている。突出部５０は、ポケット３８の入口から開口４８まで延びる。かくして、突出部５０の端部５０aは、この例では開口48で終わる。

今図７を追加的に参照すると、コネクター３２が歯１２内にある状態で歯１２の断面図が図示されている。アダプターが図７には示されていないが、コネクター３２は、これがアダプター１８の開口４０内に受け入れられるように配置される。

図７に示すように、係合デバイス４４は、そのアンロック位置にある。係合部材４４ａは、コネクター３２のハウジング４６から外方に延長される。係合部材４４ａのスロット４４ｂは、歯１２の突出部５０と整合される。かくして、係合デバイス４４がそのアンロック位置にあるとき、歯１２をコネクター３２に対して移動させることができる。

今図８を追加的に参照すると、コネクター３２が歯１２内にある状態で歯１２の他の断面図が図示されている。この図では、係合部材４４は、そのロック位置へ回転される。

係合部材４４ａは、コネクター３２のハウジング４６に向かって引っ込められる。スロット４４ｂは、ハウジング４６内に受け入れられ、そして歯１２の突出部５０と整合しない。加えて、他のコネクター部材４４ｃは、今やハウジング４６から外方に延びる。

係合デバイス４４のこのロック位置では、歯１２とコネクター３２との間の相対移動は制限される。コネクター３２がアダプター１８内に受け入れられ、アダプターのノーズ３４が歯１２内に受け入れられ、係合デバイス４４が図８のロック位置にあれば、アダプターからの歯１２の取り外しは阻止される。かくして、係合デバイス４４のロック位置では、係合部材４４ａ，ｃは突出部５０の端部５０ａ（図５および６を参照）に係合し、アダプター１８から歯１２の取り外しを阻止する。

今図９−１１を追加的に参照すると、コネクター３２が歯１２およびアダプター１８と別個に図示されている。係合デバイス４４は、図９および１０に示すようにアンロック位置にあり、係合デバイスは、図１１に示すように、ロック位置にある。

この例では、係合デバイス４４は、単一の要素であり、係合部材ａ，ｃは係合デバイスの両端に形成される。他の例では、係合部材４４ａ，ｃは、該部材が一緒に回転可能であるように、互いに固着された（さもなければ連結された）別々の要素であってもよい。

同様に、ハウジング４６は、単一の要素であるとして示されているが、他の例では、ハウジングは多要素で作られてもよい。かくして、この開示の範囲は、コネクター３２のどんな特別の形体にも限定されない。

図９−１１の例では、２つのカム輪郭５２が、係合デバイス４４に螺旋凹部又は溝として形成される。それぞれのピン又はカムフォロワー５４が、ハウジング４６を貫いて延びてカム輪郭５２と係合している。

係合デバイス４４が回転されるとき、カム輪郭５２とフォロワー５４との係合により、係合デバイス４４をハウジング４６に対して長手方向に移動させる。この例では、カム輪郭５２は、係合デバイス４４の３６０度の回転により、係合デバイスをそのアンロック位置からそのロック位置に、或いはその反対に長手方向に移動させるように形成される。

他の例では、カム輪郭５２とフォロワー５４は、係合デバイス４４の長手方向移動を生じさせることのできるねじ山，他のデバイス又は機構（例えば、Ｊスロット又はラチェット機構）で置き換えられてもよい。また、多カム輪郭５２およびフォロワー５４を設けることは必要ではない。

ハウジング４６には、長手方向に延びる凹部５６が形成される。１つ又はそれ以上の付勢デバイス５８（例えばコイルばね，板ばね，弾性又は他の弾力部材など）が外方に向いた付勢力を戻り止め部材６０に及ぼす。

係合デバイス４４がロック位置又は開錠位置にあるとき、付勢デバイス５８は、戻り止め部材６０を付勢して凹部５６と係合させる。この係合は、係合デバイス４４のロック位置又は開錠位置からの回転に抵抗する。係合デバイス４４をロック位置又は開錠位置から回転させるために、付勢デバイス５８は、戻り止め部材６０を凹部５６から離脱させることができるように圧縮される。

付勢デバイス５８および戻り止め部材６０は図９−１１の例では別個の要素であるが、他の例では、付勢デバイス５８および戻り止め部材６０は、単一の要素であってもよい。例えば、弾力コレットが付勢デバイスと戻り止め部材の両方として働いてもよい。

今図１２−１４を追加的に参照すると、コネクター３２は、種々の形体で図示されている。図１２および１３では、係合デバイス４４は、戻り止め部材６０が凹部５６に完全に係合した、そのロック位置にある。図１４では、係合デバイス４４は、ロック位置又は開錠位置から幾分回転されている。

係合デバイス４４をロック位置又は開錠位置から回転させるために、戻り止め部材６０は内方に移動され、そのため付勢デバイス５８は圧縮される。これは、付勢デバイス５８によって及ぼされる付勢力を増大させ、したがって、ロック位置又は開錠位置からの係合デバイスの回転に抵抗する。

上の開示は、磨耗部材（例えば歯１２，アダプター１８など）を掘削具に取付ける当該技術に著しい進歩を提供することが完全に認識されるでしょう。上記の例では、コネクター３２は、掘削具の取付け構造物への磨耗部材の解放可能な取付けを都合よくかつ確実に行なう。

上の開示によって掘削具１０について使用の技術に、磨耗部材取付けシステム３０を提供する。１つの例では、システム３０は、磨耗部材１２を掘削具１９に解放可能に取付けるコネクター３２を含む。コネクター３２は、ａ）細長いハウジング４６，ｂ）ハウジング４６に対して伸張可能および引っ込み可能の第１係合部材４４ａ，ｃ）ハウジング４６に対して伸張可能および引っ込み可能の第２係合部材４４ｃを含む。第１係合部材４４ａは、第２係合部材４４ｃがハウジング４６に対して引っ込むとき、ハウジング４６に対して伸張する。第１係合部材４４ａは、第２係合部材４４ｃがハウジング４６に対して伸張するとき、ハウジング４６に対して引っ込む。

第１および第２係合部材４４ａ，ｃは、ハウジング４６に対して同時に移動する。第１および第２係合部材４４ａ，ｃは、ハウジング４６に対する第１および第２係合部材４４ａ，ｃの回転に応答して、ハウジング４６に対して長手方向に移動される。

コネクター３２は、第１および第２係合部材４４ａ，ｃの回転に応答して、第１および第２係合部材４４ａ，ｃの長手方向の移動を生じさせるカム輪郭５２を含む。

システム３０は、ハウジング４６に対する所定回転位置からの第１および第２係合部材４４ａ，ｃの回転に抵抗する少なくとも１つの付勢デバイス５８を含む。付勢デバイス５８は、所定回転位置からの第１および第２係合部材４４ａ，ｃの回転に応答して圧縮される。付勢デバイス５８は、戻り止め部材６０を、ハウジング４６に形成された凹部５６に向かって付勢する。

第１係合部材４４ａは、ハウジング４６に対して横向きに配置された、対面するスロット４４ｂを有する。スロット４４ｂは、第２係合部材４４ｃが伸張されるとき、ハウジング４６の中へ引っ込まされる。スロット４４ｂは、磨耗部材１２の突出部５０と整合するように形成される。第１係合部材４４ａの一部分は、突出部５０の端部５０ａに係合し、それによって第１係合部材４４ａの引っ込みに応答して掘削具からの磨耗部材１２の取り外しを阻止する。

第１係合部材４４ａは、第２係合部材４４ｃがハウジング４６に対して引っ込み位置にあるとき、ハウジング４６に対して伸張位置にある。第１係合部材４４ａは、第２係合部材４４ｃがハウジング４６に対して伸張位置にあるとき、ハウジング４６に対して引っ込み位置にある。

磨耗部材（例えば、歯１２，アダプター１８，など）を掘削具１０に解放可能に取付ける方法も、上記の開示によって当該技術に提供される。１つの例では、方法は、コネクター３２の第１係合部材４４ａを、第１係合部材４４ａの対面するスロット４４ｂが磨耗部材１２のそれぞれの突出部５０と整合される伸張位置から、スロット４４ｂが磨耗部材１２のそれぞれの突出部５０と整合されない引っ込み位置まで回転させることを含む。回転段階は、第１係合部材４４ａが伸張位置から引っ込み位置まで移動するとき、コネクター３２の第２係合部材４４ｃを伸張させることを含む。

回転段階は、コネクター３２のハウジング４６に対して長手方向に移動する第１および第２係合部材４４ａ，ｃを含むのがよい。

移動段階は、回転段階に応答して第１および第２係合部材４４ａ，ｃの長手方向の移動を生じさせるカム輪郭５２を含むのがよい。

方法は、コネクター３２のハウジング４６に対する所定回転位置から第１および第２係合部材４４ａ，ｃの回転に抵抗する少なくとも１つの付勢デバイス５８を含むのがよい。抵抗段階は、所定回転位置から第１および第２係合部材ａ，ｃの回転に応答して付勢デバイス５８を圧縮することを含むのがよい。抵抗段階は、戻り止め部材６０を、ハウジング４６に形成された凹部５６に向かって付勢する付勢デバイス５８を含むのがよい。

回転段階は、スロット４４ｂをコネクター３２のハウジング４６の中へ引っ込ませることを含むのがよい。

方法は、回転段階に応答して、突出部５０の端部５０ａに係合し、それによって掘削具１０からの磨耗部材１２の取り外しを阻止する第１係合部材４４ａの一部部分を含むのがよい。

各例がある特徴を有する種々の例を上で説明したけれども、１つの例の特別な特徴がその例で排他的に使用されることは必要ないことを理解すべきである。その代わり、これらの例の他の特徴のどれかに加えて又は置き換えて 上で説明され、および又は図面に示された特徴のうちのどれかを例のどれかと組み合わせてもよい。１つの例の特徴は、他の例の特徴と互いに両立する。その代わり、この開示の範囲は、特徴のどれかの任意の組み合わせを含む。

上で説明した各例が特徴のある組み合わせを含むけれども、例の全ての特徴を、他の特別な特徴を使用する必要はないことを理解すべきである。その代わり、他のどんな特別の特徴をもしようすることなく、上で説明した特徴のどれかを使用してもよい。

上で説明した種々の実施態様を、この開示の原理から逸脱することなく、傾斜，逆向き，水平，垂直のような種々の向きで、および種々の形体で、利用することができることは理解すべきである。実施態様は、単に、開示の原理の有用な適用の例として説明されており、これらの実施態様のどんな特別の詳細にも限定されない。

代表的な例の上記説明では、（「より上」，「より下」，「上」，「下」などのような方向の用語は、添付図面を参照する二当たって便宜上使用される。しかしながら、この開示の範囲は、ここに説明したどんな特別な方向にも限定されないことを理解すべきである。

用語「含むこと」，「含む5」，「含むこと」，「含む」および類似の用語は、本明細書に非限定の意味で使用される。例えば、システム，方法，装置，デバイスなどがある特徴又は要素を含むとして説明されるならば、システム，方法，装置，デバイスなどは、その特徴又は要素を含み、かつまた他の特徴又は要素を含む。同様に、用語「含む」は、「含む」を意味すると考えられるが、それに限定されない。

勿論、当業者は、開示の代表的な実施態様の上の説明を入念に考慮するとき、多くの変形，追加，置換，削除および他の変更が特別な実施態様になされ、このような変更はこの開示の原理によって予想されるものと容易に認識する。例えば、別々に形成されると開示された構造は、他の例では、一体に形成され又はその逆であってもよい。したがって、上記の詳細な説明は、単に図および例によって与えられているものと明らかに理解すべきである。発明の精神および範囲は、もっぱら、添付の請求の範囲およびその均等によって限定される。

Claims (20)

1. 掘削具用の磨耗部材取付けシステムであって、
   磨耗部材を掘削具に解放可能に取付けるコネクターを含み、コネクターは、ａ）細長いハウジング，ｂ）ハウジングに対して伸張可能および引っ込み可能の第１係合部材，ｃ）ハウジングに対して伸張可能および引っ込み可能の第２係合部材を含み、
   コネクターは、磨耗部材を掘削具に配置する前に掘削具に装着されるように構成され、第１及び第２係合部材は、磨耗部材の対向壁に同時に係合するように構成され、第１係合部材は、第２係合部材がハウジングに対して引っ込むとき、ハウジングに対して伸張し、第１係合部材は、第２係合部材がハウジングに対して伸張するとき、ハウジングに対して引っ込む、磨耗部材取付けシステム。
2. 第１および第２係合部材は、ハウジングに対して同時に移動する、請求項１のシステム。
3. 第１および第２係合部材は、ハウジングに対する第１および第２係合部材の回転に応答して、ハウジングに対して長手方向に移動される、請求項１のシステム。
4. コネクターは、第１および第２係合部材の回転に応答して、第１および第２係合部材の長手方向の移動を生じさせるカム輪郭を更に含む、請求項３のシステム。
5. ハウジングに対する所定回転位置からの第１および第２係合部材の回転に抵抗する少なくとも１つの付勢デバイスを更に含む、請求項１のシステム。
6. 付勢デバイスは、所定回転位置からの第１および第２係合部材の回転に応答して圧縮される、請求項５のシステム。
7. 付勢デバイスは、戻り止め部材を、ハウジングに形成された凹部に向かって付勢する、請求項５のシステム。
8. 第１係合部材は、ハウジングに対して側方に配置された、対向するスロットを含む、請求項１のシステム。
9. スロットは、第２係合部材が伸張されるとき、ハウジングの中へ引っ込まされる、請求項８のシステム。
10. スロットは、磨耗部材の突出部と整合するように形成される、請求項８のシステム。
11. 第１係合部材の一部分は、突出部の端部に係合し、それによって第１係合部材の引っ込みに応答して掘削具からの磨耗部材の取り外しを阻止する、請求項１０のシステム。
12. 第１係合部材は、第２係合部材がハウジングに対して引っ込み位置にあるとき、ハウジングに対して伸張位置にあり、第１係合部材は、第２係合部材がハウジングに対して伸張位置にあるとき、ハウジングに対して引っ込み位置にある、請求項１のシステム。
13. 磨耗部材を掘削具に解放可能に取付ける方法であって、
    コネクターの第１係合部材を、第１係合部材の対向するスロットが磨耗部材のそれぞれの突出部と整合される伸張位置から、スロットが磨耗部材のそれぞれの突出部と整合されない引っ込み位置まで回転させることを含み、
    回転は、第１係合部材が伸張位置から引っ込み位置まで移動するとき、コネクターの第２係合部材を伸張させることを含む、方法。
14. 回転は、コネクターのハウジング４６に対して長手方向に移動する第１および第２係合部材を更に含む、請求項１３の方法。
15. 移動は、回転に応答して第１および第２係合部材の長手方向の移動を生じさせるカム輪郭を含む、請求項１４の方法。
16. コネクターのハウジングに対する所定回転位置から第１および第２係合部材の回転に抵抗する少なくとも１つの付勢デバイスを更に含む、請求項１３のシステム。
17. 抵抗は、所定回転位置から第１および第２係合部材の回転に応答して付勢デバイスを圧縮することを含む、請求項１６の方法。
18. 抵抗は、戻り止め部材を、ハウジングに形成された凹部に向かって付勢する付勢デバイスを含む、請求項１６の方法。
19. 回転は、スロットをコネクターのハウジングの中へ引っ込ませることを含む、請求項１３の方法。
20. 回転に応答して、突出部の端部に係合し、それによって掘削具からの磨耗部材の取り外しを阻止する第１係合部材の一部部分を含む、請求項１３の方法。

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