JPH02502033A - 土工装置並びに土工装置の保持ピン及び保持手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 土工用チップのピンの積極的保持装置 技術領域 本発明は一般的に土工チップを土工装置のアダプタに固定するためのビン保持ア センブリに関し、さらに詳しくはピンをチップの開口部及びアダプタのノーズ部 分（先端部分）のボア中に積極的に固定するための保持手段に関する。

背景技術 リッパ−、ローダのパケット及び溝堀り機械に通常使用されている交換可能な土 工用チップ或いは歯は、支持アダプタ上に強固に固定されなければならないとと もに交換のために素早く除去される必要がある。チップが紛失すると金銭的な問 題に加えて、チップのロスによりアダプタが損傷し、時間を要する高価な修繕及 び／又は交換を必要とする。岩石破砕装置に使用されているチップが紛失し装置 を詰まらせてしまうと、装置に大きな損傷を与えることになる。

特に衝撃リッパ−と組合せて使用されたときにはミ土工用チップをそのアダプタ に固定するための従来の保持ビンは完全に成功しているとは言えない。このよう な応用においては、保持ビンは極度な振動にさらされ、ビンが破壊されるか、或 いは保持機構が緩んでビン及びチップを紛失することになる。

一般的な保持装置は、保持するための係合表面の間の摩擦に依存している。１９ ７１年１１月３０日にＲｉｃｈａｒｄ　Ｋ、　Ｌｉｅｓｓ等に対して発行された 米国特許第３．６２４．８２７号は、ビンに形成された深くて広い中央溝中に取 り付けられた摩擦゛リングを有する保持ビンを開示している。ビンはアダプタの ノーズ部分に画成されたボア中に、リング及びボアとの間の摩擦のみによって保 持される。

このタイプのビンは通常のリッパ−及びパケットチップの保持には有効であるが 、中央溝がビンの強さを極度に減少させ、特に過酷な条件下では早期に破損する ことになる。加えるに、ビンは積極的に保持されていないのでボアから振動によ り抜は出すことがある。

１９７６年６月１日にＧｅｎｅ　Ｒ，Ｋｌｅｔｔに対して発行された米国特許第 ３．９５９．９０１号は、ビンが保持ビンとロックリングとの間の摩擦係合のみ によって保持されている他の摩擦タイプの保持装置を開示している。上述した装 置と同様に、振動によりビンが緩くなり、その結果ビンが紛失しチップがアダプ タから分離することになる。

１９７６年４月２７日にＬｌｏｙｄ　Ｋ、　）ｔｅｉｎｏｌｄ等に対して発行さ れた米国特許第３．９５２．４３３号及び１９７６年１１月９日にＬｌｏｙｄ　 Ｋ、　１ｌｅｉｎｏｌｄ等に対して発行された米国特許第３．９９０．１６２号 は、保持ビンの両端にまたがったスプリングクリップを開示しており、これによ り拡張された摩擦係合を提供している。クリップは、スプリングクリップとビン との摩擦係合を維持するのを助けるエラストマ物質のカプセルに実質上包まれて いる。望ましくないことには、スプリングクリップはただビンに部分的に係合し ているだけであり、スプリングクリップが拡がることによりビンは容易に除去さ れてしまう。

よって、土工用チップ及びアダプタのボア中の整列された開口部中に積極的に保 持されるビンにより、土工用チップがアダプタのノーズ部分に保持されているよ うに構成されている改良された土工装置が提供される。望ましくは、土工装置の 作動中の軸方向外側の動きに対してビンを維持するとともにその構造が簡単で経 済的である保持手段により、保持ビンは積極的に固定される。

本発明は上述した１つ或いはそれ以上の問題を克服することを目的とする。

発　明　の　開　示 本発明の１つの側面によると、ビン保持アセンブリが提供される。ビン保持アセ ンブリは外周面を有しその外周面上に環状溝の形成されたビンと、ビン上に慴動 可能に配置され内周面上に環状溝の形成されたワッシャーと、組立てられたとき ビン。

の溝とワッシャーの溝中でロック係合するように配置されている弾性保持リング を含んでいる。保持リングは所定の半径方向の厚さを有する断面を有しており、 ビン及びワッシャー中の一方の溝は保持リングの所定の半径方向厚さと等しいか それより大きい深さを有している。

本発明の他の側面によると、土工装置は横方向ボアを画成したノーズを有するア ダプタと、ノーズに入れ予成に取り付けられ一対の離間した側壁及び該側壁中に 軸方向に整列した一対の穴を有する土工チップを含んでいる。アダプタのノーズ に形成されたボアとチップの側壁に形成された穴とは実質上軸方向に整列してい る。ノーズ或いはチップに凹部が形成されており、この凹部はボア及び穴と軸方 向に整列している。アダプタ上にチップを保持するために、一端部に配置された 溝を有する保持ビンが整列されたボア及び穴中に摺動可能に配置される。ビンを ボア中に固定するための保持手段が凹部中に配置されアダプタとチップの側壁と の間に捕獲されており、この保持手段はボア及びボアに連通した溝を画成する内 部表面を有する金属製ワッシャーを含んでいる。所定の半径方向厚さの断面を有 する弾性保持リングがビン及びワッシャーの溝の一方の中に捕獲されており、こ の弾性保持リングは保持リングと他方の溝の固定係合のためにビンをボア及び穴 中に摺動させて挿入するのに適合している。ビン及びワッシャーの一方の溝は保 持リングの所定の半径方向厚さと等しいかそれ以上の深さを有しており、他方の 溝は保持リングが溝中から抜は出すのを防止する十分な深さと形状を有している 。保持リング及びワッシャーは、分解中に保持リングが剪断されるか或いはワッ シャーが破壊されるような形状をしている。

図面の簡単な説明 第１図は保持ビン及び本発明の保持手段によりアダプタのノーズに保持される土 工チップから構成される装置 第２図は組立てられた土工装置の拡大断面図；第３図は第２図の■一■線に沿っ た拡大部分断面図； 第４図はビンの溝及びワッシャーの溝中に位置している弾性保持リングの拡大断 面図；第５図は弾性保持リングの代替実施態様の拡大断面図； 第６図は本発明の代替実施態様の拡大断面図である。

発明を実施するための最良の態様 第１図、第２図、第３図及び第４図を参照すると、土工装置１０はピン保持アセ ンブリ１５によりその前端部又はノーズ１６に着脱可能に取り付けられたチップ １４を有する支持部材又はアダプタ１２を具備している。ビン保持アセンブリ１ ５は外周表面２０及び外周表面に形成された環状溝２１を有する円筒状ピン１７ を含んでいる。外周表面２０とピンの両端部との交点に一対の傾斜した表面１８ 及び１９が形成されている。望ましくは楔形状のノーズ１６が、横方向ボア２２ と前端部で収斂する一対の側壁２４及び２６を画成している。アダプタ１２０種 類によっては、側壁２４及び２６は前方で収斂することなく実質上平行であるよ うなアダプタもある。端部壁２９を有する凹部２８がボア２２と同軸にノーズ１ ６の横方向側壁２４に形成されている。

楔状ソケット３０がアダプタ１２の同様な形状を有するノーズ１６を収容するた めにチップ１４に形成されている。望ましくはその頂部が表面３２で終端してい るノーズ１６は、チップ１４の凹部３０の頂部に形成された表面３４に少なくと も部分的に当接するようになっている。

チップ１４は一対の前方で収斂する離間した側壁３６及び３８と外周面４１．４ ２により画成された、一対の横方向に整列した穴３９及び４０を有している。側 壁３６及び３８は通常はノーズ１６の側壁２４及び２６に適合するように設計さ れている。穴３９及び４０はノーズ１６のボア２２をまたぎ、実質上ボアと軸方 向に整列している。

第２図及び第３図に最も良く示されているように、ピン保持アセンブリ１５はさ らに、ピン１７をノーズ１６のボア２２中で固定するためにノーズ１６の横方向 側壁２４中に形成された凹部２８中に取り付けられた保持手段４４を含んでいる 。

本発明を逸脱せずして、凹部２８はノーズ１６の横方向側壁２６に形成されても 良く又はチップの側壁３６又は３８の一方に形成されても良いことが理解される 。

保持手段４４はボア４８を画成する内部表面４７を有するワッシャー４６を含ん でおり、ワッシャー中にはボアに連通ずる半径方向の環状溝５０が形成されてい る。ワッシャー４６は望ましくは金属物質が形成されるが、他の適当な物質から 形成されても良い。ワッシャー４６はさらにカウンターボア２８の端部壁２９に 隣接した平らな内部側面５２と、チップ１４の側壁３６に隣接した円錐台形状の 外部側面５４を有している。本発明の本質を逸脱せずして、同様な外部円錐台形 状表面をワッシャー４６の反対側にも形成しうろことが理解される。

第４図に最も良く示されているように、ワッシャー４６の溝５０は一対の概略平 行な側壁５６及び５８と、ボア４８から離間された溝の所定の深さＡを画成する 底部表面６０を有している。

ピン１７の溝２１は一対の概略平行な側壁６２及び６４と、ピン１７の外部表面 ２０から離間された溝の所定の深さＢを画成する底部表面６６を有している。

保持手段４４はさらに金属製の割られた弾性保持リング６８を含んでいる。弾性 リング６８は所定の輻Ｃを画成する一対の概略平行な側壁７０及び、７２と所定 の半径方向厚さＤを画成する一対の概略平行な内部及び外部表面７４及び７６に より画成された概略長方形状の断面を有している。リング６８はワッシャー４６ の溝５０中に摺動可能に捕獲される。リング６８はピンを保持する目的に要求さ れる望ましい弾性、硬さ及びスプリングバックの能力を発揮する通常のバネ鋼或 いはこれに類似する物質から形成することができる。

ピン１７は組立てられた位置ではノーズ１６のボア２２及びワッシャー４６のボ ア４８中に摺動可能に配置され、チップ１４の側壁３６及び３８の穴３９及び４ ０を実質上貫通して伸長している。

リング６８はピン１７の溝２１とワッシャー４６の溝５０に固定（ロック）係合 する状態で取り付けられる。

望ましくは、ワッシャー４６の溝５０の深さＡはリング６８の所定の半径方向厚 さＤと等しいか或いはそれより深い。ピン１７に形成された溝２１の所定の深さ Ｂはリング６８の所定の半径方向厚さＤの概略半分に等しい。

第５図を参照すると、本発明の代替実施態様が示されており、この代替実施態様 は所定の半径方向厚さＥを有する概略円形断面を有する割られた弾性保持リング ７８を含んでいる。

リング７８はワッシャー４６の溝５０中に摺動可能に捕獲される。ボア４８から 離間した溝５０の底面８０は、リングツ８０円形断面に概略対応する形状をして おり溝の深さＦを画成している。

ビン１７中に形成された溝２１はリングツ８０円形断面に概略対応する形状をし ており、溝の所定の深さＧを画成している。

リング７８はピン１７の溝２１とワッシャー４６の溝５０に固定係合するように 配置される。

溝５０の底面８０及びピン１７に形成された溝２１の形状８２はリング７８の円 形断面に丁度対応する必要はなく、実際上第４図に示すような形状でも良い。

望ましくは、ワッシャー４６に形成された溝５０の深さＦはリング７８の所定の 半径方向厚さＥに等しいか又はそれより深く、ピン１７に形成された溝２１の所 定の深さＧはリング７８の所定の半径方向厚さＥの概略半分の深さである。

次に第６図を参照すると、本発明のさらに他の代替実施態様が示されている。ピ ン１７の溝２１はリング６８の所定の半径方向厚さＤに望ましくは等しいか或い はそれより大きな深さＨを有している。リング６８はピン１７の溝２１中に摺動 可能に捕獲される。ワッシャー４６の半径方向環状溝５０はリング６８の半径方 向厚さＤの概略半分の深さＪを望ましくは有している。一対の傾斜した表面８４ 及び８６はボア４８とワッシャー４６の側面５２及び５４の交差部に設けられて いる。

傾斜表面８４及び８６はカム機能を提供するように寸法付けられており、組立て 中にリング６８を溝２１中に押し付ける。

概略円形断面を有する割られた弾性リング７８は溝２１中に摺動可能に捕獲され ることが理解される。

産業上の利用可能性 本発明の土工装置１０は支持アダプタ上に土工用チップ或いは歯を着脱可能に積 極的に保持するのに特に適しており、溝掘り機械或いはローグーパケットの切断 縁に使用されるチップの保持にも同様に有用である。チップ及びピンは極度の曲 げ、捻じり及び振動にさらされるので、周期的な交換を可能にしながら積極的な ピンの保持を提供することは非常に困難なことである。

第１図、第２図、第３図及び第４図を参照して作用を説明すると、保持手段４４ は最初凹部２８中に配置され、チップ１４はアダプタ１２のノーズ１６上に入れ 予成に取り付けられる。これにより保持手段４４が凹部２８の端部壁２９とチッ プ２４の側壁３６の間に捕獲される。ワッシャー４６の平らな内側表面５２は凹 部の端部壁２９に隣接して配置され、円錐状外側表面５４がチップの側壁３６に 隣接して配置される。次いでピン１７が大ハンマー又は類似した工具により、チ ップ１４に設けられた整列した穴３９及び４０、アダプタ１２のノーズ１６に設 けられたボア２２及び保持手段４４のワッシャー４６に設けられたボア４８を通 して手動により打ち込まれる。ワッシャー４６のボア４８を通してピン１７を打 ち込むと、ピン１７の溝２１が溝５０と半径方向に整列するまで、割られた保持 リング６８をピン１７の周りに取り付けられたワッシャーの溝５０の中に押し拡 げる。溝が整列した時点で、保持リング６８は内側方向に圧縮されピンの溝２１ に係合する。これによりピン１７が所定位置に積極的に固定されチップ１４がア ダプタ１２に保持される。ボア４８を通してピン１７を打ち込む方向により、傾 斜表面１８又は１９の一方がリング６８を溝５０中に押し拡げるためのカム機能 を提供する。

第１図、第２図、第３図及び第４図に示されたデザインにおいては、リング６８ は、概略平行な側壁７０及び７２がワッシャー４６に設けられた溝５０の概略平 行な側壁５６及び５８とピン１７に設けられた溝２１の概略平行な側壁６２及び ６４に係合する、概略長方形の断面形状を有している。図示されているように組 立状態においては、リング６８の所定の厚さＤのうちの概略半分がピン１７の溝 ２１中に位置し、概略半分がワッシャー５６の溝５０中に位置している。ピン１ ７に設けられた溝２１はリング６８が溝２１から抜は出すのを十分に防止する深 さＢを有していれば良いことが理解される。望ましくは、土工装置１０の作動中 に、ピン１７を捕獲されたワッシャー４６のボア４８から抜は出させようとする ピン１７の端部に印加される軸方向力は、リング６８の最大厚さＣが剪断変形し て溝２１及び５０にオーバーラツプしているリング６８により抵抗される。

チップ１４を周期的に交換するためにノーズ１６のボア２２からピン１７を抜き 出すためには、大ハンマー等によりピンの端部に力を加え、リング６８を溝２１ 及び５０の界面で物理的に十分に剪断するか或いはワッシャー４６に破壊を起こ させる必要がある。リング４６を剪断する力或いはワッシャー４６を破壊する力 は、リング或いはワッシャーの断面積、それらを形成する物質の型及び／或いは 熱処理を変更することにより変更可能若しくは制御可能であることが理解される 。１つの具体的実施例では、保持リング６８に剪断破壊を起こさせるのに必要な 力は１４３〜２５７ＫＮ（３２，２００〜５７，７００１ｂｓ）の範囲内である 。これは剪断部分の断面厚さＣが概略３゜０ｍｍ（０，１１８インチ）であるこ とに基づいている。

ピン１７がチップ１４の側壁３６方向に打ち込まれると、ワッシャー４６の円錐 台外側側面５４が、表面５４と側壁３６との接触点がピンの外周表面２０側に実 質上なるように、前方向に収斂する側壁３６と共働する。これによりワッシャー ４６がピン１７に対して上方に引き起こされる傾向が少なくなり、リング６８を 溝２１及び５０の界面近傍で剪断するためにより多くの力を集中することができ る。ワッシャー４６の両側表面を円錐台形状にすることにより、ワッシャーの後 ろ向きの取り付けを防止できることが理解される。

上述したデザインと同様な方法で、第５図はリング７８が溝２１及び５０から抜 は出すのを防止するために、リングの所定の半径方向厚さＥの約半分がワッシャ ー４６の溝５０中に位置し、他の約半分がビン１７の溝２１中に位置する概略断 面円形状を有する割られた弾性保持リング７８を開示している。望ましくは、作 動中にビンをワッシャー４６のボア４８から抜は出させようとするビン１７の端 部に加わる軸方向力は、リングの最大半径方向断面厚さＥが剪断変形して、溝２ １及び５０中でオーバーラツプしているリング７８により抵抗される。

ビン１７を抜き出すためには、リング７８が剪断されるか或いはワッシャー４６ が破壊されなければならない。

第６図の代替実施態様では、リング６８はビン１７の溝２１中に慴動可能に捕獲 される。溝２１の深さＨはリング６８の所定の半径方向厚さＤと等しいか或いは それより深いのが望ましく、ワッシャー４６の溝５０の深さｊはリング６８の半 径方向厚さＤの約半分に等しいのが望ましい。組立状態では、リングの所定厚さ Ｄの約半分がビン１７の溝２１中に位置し、約半分がワッシャー４６の溝５０中 に位置する。上述したように、ワッシャー４６の溝５０はリング６８が溝５０か ら抜は出すのを防止するために十分な深さＨを有していれば良いことが理解され る。

ビン１７がワッシャー４６のボア４８を通して打ち込まれると、ワッシャー４６ に設けられた溝５０が溝２１と半径方向に整列するまで、割られた弾性リング６ ８は溝２１中に圧縮される。溝が整列した時点で、保持リング６８はスプリング バックにより元に戻りワッシャー４６の溝５０に係合する。ビン１７がボア４８ を通して打ち込まれる方向により、傾斜表面８４或いは８６のうちの一方がカム 作用を提供してリング６８を溝２１中に圧縮させる。

上述した記載より明らかなように、本発明は土工チップ１４をアダプタ１２上に 積極的に保持する手段を提供する。

他の側面、目的及び利益は図面の簡単な説明及び添付請求の範囲を研究すること により得ることができる。

補正書の翻訳文提出口 （特許法第１８４条の７第１項） 平成元年５月１５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．外周面（２０）を有しこの外周面（２０）上に環状溝（２１）の形成された ピン（１７）と；内周面（４７）を有し周面（２０）上に環状溝（５０）が形成 され、ピン（１７）上に摺動可能に配置されたワッシャー（４６）と； 所定の半径方向厚さ（Ｄ／Ｅ）を有する断面形状をしており、組立てられたとき にピン（１７）上の溝（２１）とワツシャー（４６）中の溝（５０）に固定係合 するように配置される弾性保持リング（６８／７８）とから構成され； ピン及びスリーブ中の一方の溝（２１，５０）は保持リング（６８／７８）の所 定の半径方向厚さ（Ｄ／Ｅ）に等しいか或いはそれ以上の深さを有しているピン 保持アセンブリ（１５）。 ２．保持リング（６８）の前記断面形状は概略長方形状である請求の範囲第１項 記載のピン保持アセンブリ（１５）。 ３．溝（２１，５０）のうちの他方の溝は保持リング（６８／７８）の所定の半 径方向厚さ（Ｄ／Ｅ）の約半分の深さを有している請求の範囲第１項記載のピン 保持アセンブリ（１５）。 ４．前記保持リング（６８／７８）は円形断面を有している請求の範囲第３項記 載のピン保持アセンブリ（１５）。 ５．ピン中の溝（２１）は保持リング（６８／７８）の所定の半径方向厚さ（Ｄ ／Ｅ）に等しいか或いはそれ以上の深さを有している請求の範囲第３項記載のピ ン保持アセンブリ（１５）。 ６．溝（２１，５０）のうちの他方の溝はリング（６８／７８）が溝（２１，５ ０）から抜け出すのを防止するのに十分な深さを有している請求の範囲第１項記 載のピン保持アセンブリ（１５）。 ７．保持リング（６８／７８）は、分解するときに保持リング（６８／７８）の 剪断を十分に許すか或いはワッシャー（４６）の破壊を十分に許す形状をしてい る請求の範囲第６項記載のピン保持アセンブリ（１５）。 ８．横方向ボア（２２）を画成するノーズ（１６）を有するアダプタ（１２）と ； アダプタ（１２）のノーズ（１６）上に入れ子式に取り付けられ、一対の離間し た側壁（３６，３８）と側壁の外周面上に形成され横方向に整列した一対の穴（ ３９，４０）を有し、ポアと穴は実質上軸方向に整列しており、ノーズ（１６） 或いは土工チップ（１４）に形成された凹部（２８）がポア（２２）及び穴（３ ９，４０）に実質上軸方向に整列している土工チップ（１４）と；溝（２１）を 有しチップ（１４）をアダプタ（１２）上に保持するためにポア（１２）及び穴 （３９，４０）中に摺動可能に配置されている円筒状のピン（１７）と；ノーズ （１６）及び側壁（３６，３８）の一方に当接するように凹部（２８）中に位置 してピン（１７）をポア（１２）中に固定する保持手段（４４）とから構成され ；保持手段（４４）はノーズ（１６）のポア（２２）に軸方向に整合可能なポア （４８）とこのポア（４８）に開口する溝（５０）を画成する内側表面（４７） を有する金属ワッシャー（４６）と、ピン（１７）及びワッシャー（４６）の溝 （２１／５１）の一方に捕獲され所定の半径方向厚さ（Ｄ／Ｅ）の断面形状を有 し、保持リング（６８／７８）を溝（２１／５１）の他方に固定係合させるため にピン（１７）をポア（２２，４８）及び穴（３９，４０）中に摺動させて挿入 するのに適合している弾性保持リング（６８／７８）を含み、ピン（１７）及び ワッシャー（４６）の溝（２１／５１）の一方は保持リング（６８／７８）の所 定の半径方向厚さ（Ｄ／Ｅ）と等しいか或いはそれ以上の深さを有しており、溝 （２１／５１）の他方はリング（６８／７８）が溝（２１／５１）から抜け出す のを防止するのに十分な深さ及び形状を有しており、分解時には保持リング（６ ８／７８）及びワッシャー（４６）は保持リング（６８／７８）を十分に勇断す るか或いはワッシャー（４６）を十分に破壊するのを許容する形状を有している 土工装置（１０）。 ９．保持リング（６８）は長方形断面を有している請求の範囲第８項記載の土工 装置（１０）。 １０．ワッシャー（４６）中の溝（５０）は一対の平行側壁（５６，５８）を有 しており、ピン（１７）の溝（２１）は一対の平行側壁（６２，６４）を有して おり、保持リング（６８）は溝（５０）及びワッシャー（４６）の側壁（５６， ５８，６２，６４）に係合している一対の平行側壁（７０，７２）を有している 請求の範囲第９項記載の土工装置（１０）。 １１．ピン（１８）中の溝（２１）の深さは保持リング（６８）の所定の半径方 向厚さの約半分に等しく、ワッシャー（４６）中の溝（５０）は保持リング（６ ８）の所定の半径方向厚さと等しいか或いはそれ以上の深さを有している請求の 範囲第８項記載の土工装置（１０）。 １２．凹部（２８）はノーズ（１６）に形成されている請求の範囲第８項記載の 土工装置（１０）。 １３．溝（２１，５０）のうちの他方は保持リング（６８，７８）の所定の半径 方向厚さの約半分の深さを有している請求の範囲第８項記載の土工装置（１０） 。 １４．保持リング（７８）は円形断面を有している請求の範囲第１３項記載の土 工装置（１０）。 １５．ワッシャー（４６）は土工チップ（１４）の一対の離間した側壁（３６， ３８）の一方に隣接して配置された円錐台形状の外側表面（５４）を有している 請求の範囲第８項記載の土工装置（１０）。